Родился 21 мая 1900 года в деревне Боркино Санчурского района Кировской области. Окончил церковно-приходскую школу. Несколько лет, начиная с 1915 года, в качестве сезонного рабочего в составе бригады из Вятской губернии плотничал в Звениговском затоне. В Рабоче-крестьянской Красной армии с июня 1919 года. Окончил Симбирские пехотные командные курсы (1920), Высшую тактическо-стрелковую школу командного состава РККА им. Коминтерна «Выстрел» (1923), Военно-воздушную академию РККА имени проф. Н. Е. Жуковского (1932). Участник Гражданской войны. С 1928 года — командир стрелкового батальона в Казани. В 1929 году поступил в Военную академию имени М. В. Фрунзе, успешно окончил первый курс, после чего в 1930 году в приказном порядке переведён в военно-воздушные силы и направлен для продолжения обучения уже в Военно-воздушную академию РККА имени проф. Н. Е. Жуковского. Великую Отечественную войну полковник Вершинин встретил в должности начальника тех же курсов, произвёл перестройку их работы в условиях военного времени. 26 сентября 1941 года назначен командующим ВВС Южного фронта. В первой половине 1942 года участвовал в Барвенково-Лозовской и Харьковской оборонительной операциях. Генерал-майор авиации (22.10.1941). С мая 1942 года — командующий 4-й воздушной армией (действовала в полосе Южного, Северо-Кавказского и Закавказского фронтов). В сентябре 1942 — апреле 1943 годов — командующий ВВС Закавказского фронта. В мае 1943 года генерал-майор авиации К. А. Вершинин вновь назначен командующим 4-й воздушной армией, теперь входившей в состав Северо-Кавказского фронта. Генерал-лейтенант авиации (17.03.1943). Генерал-полковник авиации (23.10.1943), первый из числа командующих воздушными армиями в годы Великой Отечественной войны, которому было присвоено это воинское звание. С марта 1946 года — Главнокомандующий Военно-воздушными силами — заместитель Министра обороны СССР. Руководил перевооружением ВВС на реактивную технику. Маршал авиации (3 июня 1946 г.). В сентябре 1949 года внезапно понижен в должности и назначен командующим войсками Бакинского района ПВО. С февраля по сентябрь 1950 года — командующий 57-й воздушной армией. С 1950 по 1951 год — командующий 24-й воздушной армией ГСВГ. С сентября 1951 года — командующий войсками воздушной обороны приграничной линии — заместитель Главнокомандующего ВВС. С июня 1953 по май 1954 года — командующий Войсками ПВО страны. С июня 1954 по апрель 1956 года — командующий войсками Бакинского округа ПВО. В 1956—1957 годах — заместитель Главнокомандующего ВВС. С января 1957 года — вновь Главнокомандующий Военно-воздушными силами — заместитель Министра обороны СССР. Главный маршал авиации (8 мая 1959 г.). С марта 1969 года — в Группе генеральных инспекторов Министерства обороны СССР. Член КПСС с 1919 года. Кандидат в члены ЦК КПСС в 1952—1956 годах. Член ЦК КПСС в 1961—1971 годах. Депутат Верховного Совета СССР II (1946—1950), IV—VII (с 1954) созывов. 🎖Награды: Герой Советского Союза (19.08.1944), шесть орденов Ленина (23.12.1942, 21.07.1944, 19.08.1944, 21.02.1945, 20.05.1960, 22.05.1970), орден Октябрьской Революции (22.02.1968), три ордена Красного Знамени (27.03.1942, 3.11.1944, 15.11.1950), три ордена Суворова I степени (16.05.1944, 10.04.1945, 29.05.1945), орден Суворова II степени (25.10.1943), орден Отечественной войны I степени (22.02.1943). Жил в Москве. Скончался после тяжёлой болезни 30 декабря 1973 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище.