Иван Сидорович Ковалев родился 29 мая 1913 года в с. Ярцево Духовщинского уезда Смоленской губернии в многодетной семье рабочих. Окончил школу, фабрично-заводское училище. В 1929 году поступил в Московский техникум холодной обработки металлов. По окончании техникума работал техником тарифно-нормировочного бюро Московской фабрики им. Я.М. Свердлова, мастером чугунолитейного завода.

В 1933 году стал студентом Ленинградского электротехнического института им. В.И. Ульянова (Ленина). В мае 1941 года защитил дипломную работу и стал работать старшим лаборантом лаборатории электропривода артиллерийских установок. На этой должности молодого специалиста застала Великая Отечественная война, а вскоре и блокада Ленинграда. Работал главным механиком Ленинградского углекислотного завода, являлся начальником штаба батальона автоматчиков войск охраны Ленинграда. Воевал на торпедных катерах, участвовал в боевых операциях Краснознаменного Балтийского флота. Награжден орденами Красной Звезды и Отечественной войны II степени, медалями «За оборону Ленинграда», «За победу над фашистской Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.» и «В память 250-летия Ленинграда».

В апреле 1947 года демобилизовался и возвратился на работу в Ленинградский электротехнический института им. В.И. Ульянова (Ленина) на кафедру теории электромагнитного поля. Там он работал в должности преподавателя, старшего преподавателя, доцента, заместителя декана. В 1952 году защитил кандидатскую диссертацию. В 1956 году был назначен заместителем директора по учебной и научной работе Таганрогского радиотехнического института. В июне 1956 года избирается на должность заведующего кафедрой теоретических основ электротехники, в том же году назначается директором (с 1961 года - ректором) Рязанского радиотехнического института.

В октябре 1962 года переехал в БССР, стал работать в Белорусском политехническом институте на должности заведующего кафедрой антенно-фидерных устройств. 15 марта 1964 года назначен ректором Минского радиотехнического института, который был основан на базе функционировавшего с 1960 года радиотехнического факультета Белорусского политехнического института.

В 1966 году защитил докторскую диссертацию. В 1969 году избран членом-корреспондентом АН БССР по Отделению физико-технических наук по специальности «Радиоэлектроника». Являлся членом бюро Отделения физико-технических наук АН БССР. Работал по совместительству в Институте прикладной физики АН БССР.

В области научной деятельности опубликовал 57 работ, автор 4 изобретений, зарегистрированных Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.

За большую и плодотворную деятельность в системе высшей школы в 1967 году награжден орденом Трудового Красного Знамени.
И.С. Ковалев внес значительный вклад в становление и развитие Минского радиотехнического института, в развитие науки и техники, подготовку высококвалифицированных кадров для радиоэлектроники.
В 1973 году перешел на работу в Институт технической кибернетики АН БССР. В 1977-1987 гг. являлся заведующим лабораторией Института прикладной физики АН БССР.

И.С. Ковалев награжден 3 орденами и 12 медалями, 4 Почетными грамотами Верховного Совета БССР, Почетными грамотами Министерства высшего и среднего специального образования СССР и БССР.

Иван Сидорович Ковалев умер 17 декабря 1987 года.