С 1977 по 1988 год - научная работа в Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе.
С 1987 по 1991 год - первый заместитель директора ФТИ им. А.Ф. Иоффе .
В 1991 году - президент Центра перспективных технологий и разработок.
В 1996 году - соучредитель дачного кооператива "Озеро".
С ноября 1995 по наст. время - консультант кредитного отдела, заместитель председателя совета директоров, председатель совета директоров, совладелец Акционерного банка "Россия".
С 1996 года - почетный консул Королевства Таиланд в Санкт-Петербурге.
С декабря 2000 года - председатель учредительного совета, затем председатель правления Центра стратегических разработок "Северо-Запад".
С ноября 2000 года — председатель правления Санкт-Петербургского общественного фонда «Центр стратегических разработок „Северо-Запад“»; c июня 2005 по июню 2012 года — председатель совета директоров банка «Россия». В 2008 году при участии Ковальчука создана «Национальная Медиа Группа» (включает РЕН ТВ, Первый канал, Пятый канал, «Известия» и др.).
20 марта 2014 года Ковальчук попал под финансовые и визовые санкции США в отношении граждан России, вовлечённых в крымский кризис. В заявлении министерства финансов США говорится, что Ковальчук входит в «ближний круг» Путина и является его «личным кассиром». Под санкции попал и контролируемый Ковальчуком банк «Россия», став единственным юридическим лицом, явно упомянутым в санкционном списке.
Сын Юрия Ковальчука Борис Ковальчук с апреля 2006 года по декабрь 2008 года являлся директором департамента аппарата Правительства РФ по реализации приоритетных национальных проектов. Когда «нацпроекты» свернули, Борис Ковальчук перешёл на работу заместителем директора Росатома, а в конце 2009 года был назначен главой государственной компании Интер РАО — монопольного оператора экспорта-импорта электроэнергии.
Старший брат Юрия Ковальчука — Михаил Ковальчук, президент Курчатовского института, на финансирование которого государство в последние годы выделяет десятки миллиардов рублей. По одной из версий, Михаил Ковальчук является автором идеи реформирования Российской академии наук (РАН). Якобы, Михаил Ковальчук, которого несколько раз не избирали действительным членом (академиком) РАН и не утвердили на посту директора Института кристаллографии РАН, пользуясь дружбой своего брата с Владимиром Путиным, затеял эту реформу из-за личной обиды. Сам Михаил Ковальчук в одном из интервью заявил, что «Академия должна неминуемо погибнуть, как Римская империя».
Доктор физико-математических наук.
Лауреат Государственной премии СССР в области науки и техники (1988 г.),
награжден Орденом Короны Таиланда III степени, орденом «За заслуги перед Отечеством» III степени.
Почётный генеральный консул Королевства Таиланд в Санкт-Петербурге.
