Sa carrière cinématographique a commencé dans les années 1980 en tant que scénariste et coscénariste sur des projets tels que "Banzaï" (1983) et "Le Grand Bleu" (1988). C'est à partir de la fin des années 1980 qu'il commence à travailler comme réalisateur, avec le film "Les Enfants du marais" sorti en 1991.
En 1996, il réalise "La Famille Sánton", qui est son premier grand succès critique et commercial. C'est une comédie dramatique à sketches mettant en scène plusieurs familles issues de différents milieux sociaux, avec des acteurs tels que Jacques Gamblin, Bernard Blancan, Daniel Russo et Isabelle Huppert.
En 1998, il réalise "Le Petit Lieutenant", un thriller policier basé sur le roman éponyme de Frédéric Dard. Le film est un succès critique et commercial, avec des acteurs tels que François Cluzet, Jean-Hugues Anglade, Emmanuelle Devos et Daniel Auteuil.
En 2001, il réalise "Les Rivières pourpres 2 - Les Énigmes du sang", suite du film "Les Rivières pourpres" sorti en 1998 et réalisé par Mathieu Kassovitz. Le film est un grand succès au box-office et reçoit des critiques mitigées.
En 2005, il réalise "L'Arnacœur", une comédie romantique mettant en scène Vincent Lindon dans le rôle principal. Le film est un succès critique et commercial, avec de nombreux prix décernés à l'ensemble de l'équipe technique ainsi qu'à Vincent Lindon pour sa performance.
En 2013, il réalise "Les Coquillettes", une comédie dramatique mettant en scène de jeunes filles issues de familles défavorisées dans le quartier des écoles normales supérieures à Paris. Le film est un succès critique, avec de nombreux prix décernés à l'ensemble de l'équipe technique ainsi qu'à Romane Bohringer pour sa performance.
Christian Coma a également réalisé plusieurs téléfilms et documentaires, ainsi que des publicités pour la télévision. Il est membre de la Société des auteurs et compositeurs de musique (SACEM) depuis 1986.