Ο Κώστας Βάρναλης γεννήθηκε το 1884 στον Πύργο της Βουλγαρίας, αν και σε ορισμένες πηγές ως έτος γέννησής του αναφέρεται το 1883 και αλλού το 1881. Στα 1898 ο Βάρναλης τελείωσε την έβδομη τάξη της «Αστικής Σχολής Πύργου» και συνέχισε τις σπουδές του στα Ζαφείρια Διδασκαλεία της Φιλιππούπολης.
«Άμα τελείωσα τα Ζαφείρια -γράφει ο ίδιος- παιδί αμούστακο δεκαοχτώ χρονώ, διορίστηκα δάσκαλος στο σκολειό του Πύργου με μισθό 600 λέβια το χρόνο, ήγουν με 1,70 μεροκάματο!… Δεν πρόφτασα όμως να εξασκήσω τα υψηλά μου διδασκαλικά καθήκοντα. Και σ’ αυτήν την περίσταση η Μοίρα μου με κυνήγησε. Ενα κυριακάτικο απομεσήμερο λαβαίνω κάποιο συστημένο γράμμα από την κοινότητα της Βάρνας γεμάτο σφραγίδες κι επισημότητες και με την αντρέσσα γραμμένην ελληνικά… Το ανοίγω και διαβάζω πως η κοινότητα της Βάρνας το θεωρούσε τιμή της, “ότι εν των τέκνων αυτής ηρίστευσεν εις εγκυκλίους σπουδάς του” και μου προτείνει να με στείλει να σπουδάσω εις το “Αθήνησι Πανεπιστήμιον” από το κληροδότημα του Βαρναίου Νικολάου Παρασκευά, Φιλολογίαν ή Θεολογίαν. Μα γιατί η κοινότητα της Βάρνας με θεωρούσε “τέκνον” της. Επειδή ο πατέρας μου ήταν από τη Βάρνα. Το επίθετο Βάρναλης θα πει Βαρναίος. Δέχτηκα να σπουδάσω φιλολογία με την κρυφή χαρά πως θα επισκεπτόμουνα τη χώρα των ονείρων μου, την Ελλάδα. Τη χώρα του αρχαίου μεγαλείου, της Σοφίας, της Ομορφιάς και της Ελευθερίας!».
Ο Βάρναλης έκανε την πρώτη του εμφάνιση στα Ελληνικά Γράμματα με ποιήματα που δημοσίευσε στο περιοδικό ΝΟΥΜΑΣ του Δημήτρη Ταγκόπουλου. Τα ίδια αυτά ποιήματα συμπληρωμένα τα περιέλαβε στην πρώτη του ποιητική συλλογή υπό τον γενικό τίτλο “Κηρήθρες”, που κυκλοφόρησε το 1905. Βέβαια, πρώτη του ποιητική δουλειά ήταν οι “Πυθμένες”, μια ποιητική συλλογή που εκδόθηκε μετά το θάνατό του, αφού προηγουμένως εντοπίστηκε στο Αρχείο του Κωστή Παλαμά. Ο Βάρναλης είχε στείλει τους “Πυθμένες” στον Παλαμά, ζητώντας απ’ αυτόν την κριτική και τις συμβουλές του, επιθυμία στην οποία ο Παλαμάς ανταποκρίθηκε. Σ’ ένα κείμενό του, γραμμένο στα χρόνια της κατοχής απ’ αφορμή το θάνατο του Παλαμά, ο Βάρναλης περιγράφει ως εξής εκείνη την επαφή του με το μεγάλο δάσκαλο. «Του ‘στειλα με το Ταχυδρομείο σ’ ένα φάκελο χειρόγραφα ποιήματά μου και τον παρακαλούσα να μου πει τη γνώμη του. Καθαρογραμμένα, καλλιγραφημένα. Αυτό είτανε το μοναδικό τους προσόν. Ύστερα από μέρες πήρα μια “βραχεία”. Μου έγραφε: “Φίλε… συνάδελφε!”. Πω πώ! Πήγα να τρελαθώ απ’ τη χαρά μου».
Ως κοινωνικός ποιητής, ο Βάρναλης εμφανίζεται στα 1922 με το “Φως που καίει”. Είχαν μεσολαβήσει οι Βαλκανικοί Πόλεμοι, το μακελειό του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου.
Η στροφή του Βάρναλη στην κοινωνική ποίηση γίνεται στο Παρίσι. Γράφει ο Αυγέρης: «Η μεταβολή ήταν απότομη, αληθινή μεταστροφή. Στη συνείδηση του Ποιητή άλλαξε ολότελα η αντίληψη του κόσμου. Από την αισθητική, αρχαϊκή και διακοσμητική λογοτεχνία, προσγειώνεται ξαφνικά στη σημερινή δραματική πραγματικότητα, αφήνει τους πολυσύχναστους παλιούς δρόμους, αλλάζει πορεία κι ακολουθεί αποφασιστικά τη νέα ανθρωπότητα, που έρχεται ν’ αναγεννήσει τον τόπο. Τη συνείδηση του ποιητή από δω και πέρα θα τη γεμίσει το τρικυμισμένο πνεύμα του εικοστού αιώνα. Η μεταβολή έγινε όταν ο Ποιητής ήταν στο Παρίσι για μετεκπαίδευση. Εκεί όπως σ’ όλη την Ευρώπη είχαν ξεσπάσει τα φιλειρηνικά και κοινωνικά νέα ρεύματα, τα συγχυσμένα αισθήματα της απογοήτευσης, της διαμαρτυρίας, το πνεύμα της επανάστασης».
«’Η ποίηση τοῦ Βάρναλη», γράφει ὁ Μενέλαος Λουντέμης, «δὲ μύριζε ποτέ γάλα. Μύριζε ἀπὸ τὴν ἀρχὴ μπαρούτι· κατέβηκε δηλαδή στὸ στίβο χωρίς πάρα πολλά γυμνάσματα καὶ δοκιμές καὶ περιπλανήσεις στοὺς λειμώνες τῶν ἀσφόδελων. Μ᾿ άλλα λόγια, χωρίς αυτές τὶς πεισιθάνατες κραυγές ποὺ έβγαζαν ὅλοι οἱ λυρικοί του καιρού του. Ὄχι. Ἡ Ποίηση τοῦ Βάρναλη ἦταν ἀπὸ τὴν ἀρχὴ αρσενική, λάσια, μιὰ βολίδα ποὔπεσε μὲς στὰ στενούμενα νερὰ τοῦ μελίπηχτου λυρισμού».
Μετά το θάνατό του Βαρναλη, το 1975, εκδόθηκε η τελευταία του ποιητική συλλογή, γραμμένη στα χρόνια της χούντας, με αντιδικτατορικά ποιήματα, ενώ το 1980 εκδόθηκαν για πρώτη φορά σε βιβλίο τα «Φιλολογικά Απομνημονεύματα».