Koray Aydın, 5 Aralık 1955 tarihinde Trabzon'da doğdu. Trabzon'un Yomra ilçesinin Özdil köyündendir. İlk ve orta öğrenimini babası Halil İbrahim Aydın'ın memuriyeti sebebiyle Anadolu'nun çeşitli yerlerinde tamamladı.
1978 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Makina-Elektrik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünden mezun oldu.
Erken yaşta siyasete katılan Aydın, 1999-2001 yılları arasında bayındırlık ve iskan bakanı olarak görev yapmıştır. Bir süre Milliyetçi Hareket Partisi Genel Sekreterliği görevini üstlenmiştir. Haziran 2015 Türkiye genel seçimlerinden sonra TBMM başkanvekili olarak seçilmiştir.
Meclise 1991-1995 yılları arasında Trabzon milletvekili, 1999-2002 yılları arasında Ankara milletvekili, 2007-2015 arasında tekrar Trabzon milletvekili olarak meclise girmiştir. Kasım 2015 Türkiye genel seçimlerinde meclisteki sandalyesini kaybetmiştir.
2012 yılında gerçekleştirilen Milliyetçi Hareket Partisi 10. Büyük Olağan Kongresi'nde Devlet Bahçeli ile genel başkanlık için yarıştıysa da kaybetti.
2015 yılında MHP Üst Kurul Delegeleri tarafından talep edilen Olağanüstü Kurultay sürecinde yeniden Genel Başkanlığa adaylığını açıkladı.
25 Ekim 2017 tarihinde kurulan İYİ Partiye katıldı ve partinin kurucular kurulunda yer aldı.