Учился сначала у своего отца, художника Георге Баба, затем недолго на факультете изящных искусств в Бухаресте, но не закончил обучение. Первая выставка прошла в 1934 году в городе Бэиле-Херкулане, что дало ему возможность продолжить обучение в Школе изящных искусств в Яссах (1934-38) у Николае Тоницы.
В 1939 году был принят преподавать на тот же факультет ассистентом, в 1946 году профессором.
В 1948 году, после своего дебюта на салоне в Бухаресте, был арестован, заключен в тюрьму в Яссах, на следующий год без объяснения уволен с работы и выслан в Бухарест. Несмотря на тяжёлые отношения с коммунистическим правительством Румынии, считавшим его формалистом, ему удалось сделать карьеру как иллюстратору книг и художнику.
В 1955 году ему разрешили поехать в СССР, в том же году он получил золотую медаль на международной выставке в Варшаве.
В 1956 году три его картины были выставлены на Биеннале в Венеции.
В 1958 году Корнелиу Баба был назначен профессором Института изящных искусств имени Николае Григореску в Бухаресте. Ежегодно участвовал в выставках по всему миру.
В 1964 году была организована его персональная выставка в Брюсселе, в 1970 году в Нью-Йорке.
С 1963 года член-корреспондент Румынской академии наук. Тем не менее, хотя он был чрезвычайно знаменит в Румынии и, в меньшей степени, в социалистических странах Восточной Европы, ему никогда не удалось достигнуть сравнимой известности на Западе.