Asimismo ha subrayado sus numerosas colaboraciones con otros grandes artistas y proyectos nacionales e internacionales, como ponen de manifiesto sus últimos trabajos: Chano y Colina, junto a Javier Colina; Paramus con Hadar Noiberg y A bola de nieve, junto a Martirio.

El músico y pianista ha sido pionero en la creación, divulgación y fidelización del jazz-flamenco tanto a nivel nacional como internacional.

De formación autodidacta, a los ocho años sus padres le regalaron su primer instrumento, una guitarra flamenca, y a los 18 ya había formado su primer grupo, CAI, con el que grabó tres discos para la compañía CBS. En los 80 dio el salto al panorama jazzístico internacional con el grupo Hiscadix, ganador de la Primera Muestra Nacional para Jóvenes Intérpretes celebrada en Palma en 1986.

Más tarde participaría en otros certámenes internacionales en Suecia, Alemania y Bélgica. En 1990 llegó a la final del concurso internacional de piano Martial Solal, celebrado en París. Su estilo fue elogiado por músicos como Richie Beirach, Bill Dobbins, Joe Henderson y Kenny Werner, con los que tuvo oportunidad de estudiar en diferentes seminarios.

En 1992 formó su propio trío, con la idea de fusionar los ritmos del flamenco (alegrías, soleás y bulerías) y las formas musicales del jazz, y editó su primer trabajo en solitario, Chano. Los años siguientes serían de colaboraciones clave junto a artistas como Michel Camilo, Jorge Pardo y Martirio, con la que grabaría Coplas de madrugá y, posteriormente, Hecho a mano, un disco clave en su madurez estilística.

En diciembre de 1997 apareció su disco en directo Piano Solo. La década continuó con colaboraciones nacionales e internacionales: participó en el disco Lorquiana de Ana Belén y produjo y dirigió Tú no sospechas, de la compositora cubana Marta Valdés. El siguiente disco fue el premiado Imán, en el que contó con la colaboración de Enrique Morente, Luis de la Pica y Blas Córdoba, junto a su habitual trío.

Más tarde participaría en el proyecto de Fernando Trueba Calle 54, en el que Chano era el único músico español junto a artistas como Tito Puente, Gato Barbieri, Chucho Valdés, Paquito D’Rivera, Jerry González, Michel Camilo o Eliane Elías. En 2002 grabó Oye como viene, disco nominado a los Premios Grammy en la categoría de Jazz Latino. Durante 2002 realizó varias giras por Europa y América con su sexteto, junto a los artistas de la película Calle 54, presentándose en los festivales de Montreux y Estambul y en ciudades como Washington, Los Ángeles o Philadelphia.

En 2003 efectuó una gira por EE.UU. y fue invitado por Wynton Marsalis para actuar en el Lincoln Center de Nueva York, presentando su nueva composición De Cádiz a Nueva Orleans para sexteto de jazz-flamenco y Big Band. Actuó también en los Festivales de Chicago y San Francisco y, durante este periodo, editó varios discos: Con alma, Chano Domínguez 1993-2003, Acoplados y Acércate más.

En su búsqueda de nuevos retos intervino en el espectáculo de ballet que reunía El sombrero de tres picos de Manuel de Falla y El café de chinitas de Federico García Lorca. En esa misma etapa actuó en el Auditorio Nacional de Madrid junto a la Orquesta Nacional de España con su obra De Cádiz a Nueva Orleans.

En 2006 crea su New Flamenco Sound, una nueva visión de la fusión del jazz y el flamenco que incorpora nuevos instrumentos como los teclados y la guitarra eléctrica. Más tarde llegarían QuartierLatin, junto a Paquito D’ Rivera, y Piano Ibérico, en el que interpreta las composiciones de Granados, Falla y Mompou; Kind of Blue, nominado a un Grammy en 2012. Entre sus últimos trabajos destaca Chano Revisited, su debut como compositor de música sinfónica.