Fils d’un magistrat du Puy-en-Velay, Charles Cottet passe son enfance et son adolescence entre l’Auvergne et la Savoie, avant d’étudier la peinture aux Beaux-Arts dans l’atelier d’Émile Maillard (1846-1926), puis à l’Académie Julian, à Paris.
En 1886, il découvre pour la première fois la Bretagne et sa vocation. Pendant deux décennies, il reviendra régulièrement dans cette région encore sauvage, séjournant notamment à l’île d’Ouessant, et se démarquant par ses œuvres sombres. Sous le titre général Au pays de la mer, il réalise une série d’œuvres retraçant la vie des ports bretons, l’existence rude des marins pêcheurs et rendant avec intensité les multiples aspects de l’Atlantique et de la Manche.
En 1894, il décroche une bourse de voyage et part pour l’Italie (notamment Venise) et l’Égypte. Il en revient avec de nombreuses œuvres qui diffèrent profondément des chatoyantes visions orientalistes des artistes de l’époque. Cottet préfère se consacrer à l’étude des fellahs ou aux roches abruptes d’Assouan.
Dans les années 1900, il fait partie, avec Lucien Simon, Edmond Aman-Jean, André Dauchez, George Desvallières et Maurice Denis, d’un groupe de jeunes peintres surnommé « la bande noire » par les critiques d’art, ceux-ci rejetant les tons clairs privilégiés par les impressionnistes. La plupart de ces artistes, et notamment Cottet, enseignent à l’Académie de la Palette à Paris.
Peintre post-impressionniste et naturaliste, souvent associé au Symbolisme et à l’Ecole de Pont-Aven, connu pour sa palette sombre, médaillé d’or à l’Exposition Universelle de 1900, Charles Cottet est notamment exposé au Musée d’Orsay, au Petit Palais, au Havre, à Nantes, à Vannes et au Puy-en-Velay, mais aussi au Musée Charlier de Bruxelles, au Musée des Beaux-Arts de Gand, à l’Art Museum de Cincinnati, au Musée Pouchkine de Moscou et à l’Ermitage de Saint-Pétersbourg.