Родился 13 октября 1921 года в посёлке Кубань Липецкого уезда Тамбовской губернии (ныне Грязинский район Липецкой области).
В 1929 году его семья переехала в Липецк. Учился в школе № 5 города Липецка и одновременно занимался в городском аэроклубе. После окончания школы стал работать фрезеровщиком на Липецком механическом заводе. Затем Александр Иванович поступил в индустриальный техникум Ташкента, где отучился два курса.
В ноябре 1940 года был призван в армию и направлен в Балашовскую военную авиационную школу пилотов, которую окончил в сентябре 1941 года. Был откомандирован в город Сарапул, где прошёл переподготовку на штурмовике Ил-2. Затем работал инструктором – обучал выпускников аэроклубов.
На фронт лейтенант Полунин был направлен в январе 1943 года. Командовал эскадрильей 118-го гвардейского штурмового авиационного полка 225-й штурмовой авиационной дивизии 15-й воздушной армии 2-го Прибалтийского фронта. Участвовал в боях под Воронежем и Орлом.
4 августа 1943 года при освобождении Орла во время штурмовки вражеских танковых позиций самолёт А. И. Полунина был сбит, а сам лётчик раненым попал в плен. В начале сентября 1943 года его в числе пленных советских воинов отправили в Германию, но на станции Борисов ему удалось бежать и добраться до партизан. В течение нескольких месяцев он воевал в партизанском отряде, принимая участие в диверсионных акциях против немецких войск. В декабре 1943 года ему удалось вернуться в свою боевую часть, в составе которой лётчик воевал под Ленинградом, в Прибалтике. За время ведения боевых действий по освобождению Прибалтики А. И. Полунин совершил 110 боевых вылетов, а всего к моменту окончания Великой Отечественной войны – 126 боевых вылетов.
Эскадрилья, возглавляемая Полуниным, нанесла противнику большие потери в живой силе и технике, проявляя мужество и героизм.
За умелое командование эскадрильей, личное мужество и отвагу Указом Президиума Верховного Совета СССР от 18 августа 1945 года старшему лейтенанту Полунину Александру Ивановичу присвоено звание «Герой Советского Союза» с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
За боевые заслуги он также награждён орденом Красного Знамени, двумя орденами Александра Невского, Отечественной войны I степени, орденами Дружбы Народов, Красной Звезды, «За службу Родине в Вооружённых силах СССР» III степени, медалями.
После войны продолжил служить в ВВС СССР. В 1951 году окончил Военно-воздушную академию. Служил заместителем командира полка, начальником штаба авиационного соединения, начальником штаба воздушной армии, заместителем начальника управления центрального аппарата ВВС, заместителем начальника отдела кадров ВВС.
С 1986 года Александр Иванович – генерал-майор авиации запаса.
После отставки жил в Москве. Ушёл из жизни 24 декабря 2005 года. Похоронен на кладбище села Леониха Щёлковского района Московской области.
Имя Александра Ивановича Полунина выбито на мраморной стене с фамилиями Героев Советского Союза – уроженцев Липецкой области, а также Героев Советского Союза, кровно связанных судьбой с Липецким краем, на площади Героев в Липецке, которая входит в состав мемориального комплекса.
26 апреля 1995 года одна из новых улиц в посёлке Матырский (Липецк) была названа именем Александра Полунина.
В Липецке на здании школы № 5 установлена мемориальная доска генерал-майору Александру Ивановичу Полунину.
18 сентября 2020 года на здании, где в 1937-1941 гг. располагался Липецкий аэроклуб, была установлена мемориальная доска, на которой выгравирована фамилия лётчика.
Воспитанник липецкого аэроклуба. – Текст : непосредственный // В памяти и в сердце навсегда / К. Т. Огрызков. – Липецк : Юлис, 2005. – С. 147 : ил.
О Герое Советского Союза Александре Ивановиче Полунине.
Огрызков, К. Полунин Александр Иванович / К. Огрызков. – Текст : непосредственный // Липецкая энциклопедия. В 3 т. Т. 3 : П – Я / ред.-сост. Б. М. Шальнев, В. В. Шахов. – Липецк, 2001. – С. 83 : ил.
***
Полунин Александр Иванович / подгот. К. Осовик. – Текст : электронный // Международный патриотический интернет-проект «Герои страны» : [сайт]. – 2018. – URL: https://warheroes.ru/hero/hero.asp?Hero_id=5831 (дата обращения: 13.08.2026).
Полунин Александр Иванович. – Текст : электронный // Кавалеры ордена Александра Невского : [сайт]. – 2018. – URL: https://nevskye.narod.ru/2_nevskyh/polunin.htm (дата обращения: 13.08.2026).