Figlio del nobile Andronico Ducas, Costantino nacque nel 1006. Della sua vita precedente all'incoronazione si sa soltanto che studiò teologia e filosofia e che ebbe una prima moglie della quale non si conosce il nome.
Dal 1057 fece parte della corte di Isacco I Comneno il quale, abdicando nel novembre 1059, lo designò suo successore. La sua politica interna favorì la Chiesa e i burocrati di corte a scapito dell'apparato difensivo dell'impero che fu praticamente smantellato a causa dei tagli alle spese militari voluti da Costantino. Ben presto, tuttavia, di fronte alla minaccia turca fu costretto ad assoldare truppe di mercenari. I Turchi, durante il regno di Costantino X, conquistarono gran parte dell'Armenia mentre in Italia Roberto il Guiscardo si appropriò di quasi tutti i possedimenti imperiali senza che Bisanzio riuscisse ad opporsi concretamente.
Costantino X Ducas morì il 22 maggio 1067. La conduzione dell'impero fu assunta dalla moglie Eudocia con il titolo di Basilissa e da Giovanni Ducas, fratello di Costantino, entrambi come reggenti in nome del primogenito del defunto, Michele VII Ducas.
Il 1° gennaio 1068 Eudocia, dopo aver revocato il giuramento di non risposarsi fatto sul letto di morte del marito, sposò Romano Diogene che la estromise rapidamente dal potere e regnò fino al 1071.
Non è noto se Costantino ebbe figli dalla prima moglie, da Eudocia nacquero Michele VII Ducas, Andronico Ducas, Costantino Ducas, Anna Ducas, Teodora Anna Ducas, Zoe Ducas.