Charles Ross studerade på University of California, Berkeley, där han 1960 tog en kandidatexamen i matematik samt 1962 en magisterexamen i skulptur. Han hade sin första separatutställning 1961 i Dilexi Gallery i San Francisco och var under 1960-talet lärare i skulptur på University of California, Berkeley, på Cornell Universitys School of Visual Arts i Ithaka i delstaten New York samt på Lehman College i New York. Han var 1964–1966 scenograf för och deltog i föreställnigarna av Anna Harplins (född 1920) dansverk Parades and Changesför "San Francisco Dancers Workshop", vilket framfördes i Kalifornien och på turné till Stockholm, Helsingfors och Warszawa.
Han har blivit känd för installationer med ljus och för jordkonst. Han började på 1960-talet att i sina skulpturer använda prismor och gjorde 1980 sin första platsspecifika solspektrumsinstallation. Dessa färg- och ljusinstallationer har stora prismor monterade i fönster och skylights, vilka åstadkommer projicerade spektra i ett rum i en byggnad.
Tre av hans sju målningar i serien Star Map Paintings från 1973–1974 visades på Venedigbiennalen 1986.
Hans fysiskt största verk är Star Axis, ett mycket stort jordkonstverk i öknen i New Mexico, som han skissade på 1971 och påbörjade 1976, och som sommaren 2020 enligt konstnärens uppgift var nära slutförande.[4][5][6]
1993 The Year of Solar Burns, golvinstallation med fotoetsningar i bron av 366 plankor, i Château d'Oiron i Orion i Loiredalen i Frankrike.
1996 Dwan Light Sanctuary på United World College of the American West i Montezuma i New Mexico (tillsammans med galleristen Virginia Dwan och arkitekten Laban Wingert). Där är 24 prismor installerade i två absider och fyra skylights, så att det finns spektra projicerade i lokalerna varje dag från gryning till skymning.
1999 Spectrum 12, Saitama University utanför Tokyo i Japan (tillsammans med arkitekten Riken Yamamoto)
