Christian Klein studierte an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel sowie an der Freien Universität Berlin Neuere deutsche Literaturwissenschaft, Linguistik und Soziologie. Die Studienstiftung des deutschen Volkes förderte sein Studium. Er war Mitglied des Graduiertenkollegs »Praxis und Theorie des künstlerischen Schaffensprozesses« der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Berliner Universität der Künste, übernahm in der Promotionsphase Lehraufträge am Institut für Deutsche und Niederländische Philologie der FU Berlin und am Knox College in Galesburg, Illinois/USA. Der Promotionsstipendiat der Studienstiftung des deutschen Volkes wurde an der FU Berlin im Fach Allgemeine und Vergleichende Literaturwissenschaft promoviert.

An der Bergischen Universität Wuppertal habilitierte er sich 2012 mit einer Studie über Kultbücher und erwarb die Venia Legendi für die Fächer Neuere deutsche Literaturwissenschaft sowie Allgemeine und Vergleichende Literaturwissenschaft. 2015 war Christian Klein Fellow am Internationalen Kolleg für Geisteswissenschaftliche Forschung (Käte Hamburger Kolleg) der Universität zu Köln. Nach mehreren Gastprofessuren in Melbourne, Michigan und Chicago forschte und lehrte er zuletzt als außerplanmäßiger Professor in Wuppertal. Dort hatte er bereits seit 2004 im Fachgebiet Neuere deutsche Literaturgeschichte gelehrt, 2012 nach der Habilitation als Akademischer Rat. Für herausragende Lehre wurde er 2019 mit dem „Wuppertaler Lehrlöwen“ ausgezeichnet und im Jahr darauf mit dem „Uni @ Home-Sonderlehrpreis“ für seine Online-Lehre in Coronazeiten.

Die wissenschaftlichen Schwerpunkte von Christian Klein sind die deutschsprachige Literatur von 1850 bis zur Gegenwart, nicht-fiktionales Erzählen, insbesondere Auto-/Biographik, sowie Comicforschung und intermediale Narratologie. Er ist unter anderem Herausgeber der wissenschaftlichen Buchreihe »Kontemporär – Schriftenreihe zur deutschsprachigen Gegenwartsliteratur« sowie der Werkausgabe des deutsch-jüdischen Autors Georg Hermann (1871-1943). Zahlreiche seiner Publikationen widmen sich den Wechselbeziehungen zwischen Literatur und Gesellschaft.

„Die profunde Ausbildung meiner Studierenden liegt mir ebenso am Herzen wie die Fortführung eigener Forschungsprojekte (etwa zum faktualen Erzählen oder zur Digitalisierung früher Comics) und die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen“, unterstreicht Christian Klein. Ein wichtiges Anliegen ist ihm außerdem der Austausch mit der Stadtgesellschaft, etwa im Rahmen der für 2025 geplanten öffentlichen Veranstaltungen mit dem Schriftsteller Marcel Beyer oder dem Literatur- und Sozialwissenschaftler Jan Philipp Reemtsma.