นายชาติชาย พุคยาภรณ์ อดีตรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ในรัฐบาลนายอภิสิทธ์ เวชชาชีวะ อดีตรองเลขาธิการ พรรคประชาธิปัตย์ เป็นทายาทผู้ก่อตั้งมหาวิทยาลัยศรีปทุม
นายชาติชาย เกิดเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม พ.ศ. 2507 เป็นบุตรของ ดร.สุข พุคยาภรณ์ อดีตนักการเมืองสังกัดพรรคชาติไทย และเป็นน้องชายของ ดร.รัชนีพร พุคยาภรณ์ พุกกะมาน อธิการบดีมหาวิทยาลัยศรีปทุม
ชาติชาย พุคยาภรณ์ เป็นผู้สมัครสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร ระบบบัญชีรายชื่อของพรรคไทยรักไทย เมื่อปี พ.ศ. 2548 เคยเป็นผู้ช่วยนายสุรนันทน์ เวชชาชีวะ รัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรี ในรัฐบาลสมชาย วงศ์สวัสดิ์ ทำหน้าที่เป็นเลขานุการ นายแพทย์วรรณรัตน์ ชาญนุกูล รัฐมนตรีว่าการกระทรวงพลังงาน และเคยเป็นผู้จัดการทีมฟุตบอลหญิงทีมชาติไทยต่อจากนางนฤมล ศิริวัฒน์
ชาติชาย พุคยาภรณ์ เป็นนักการเมืองระดับนายทุนของกลุ่มเพื่อนเนวิน โดยประสานกับกลุ่มสรอรรถ กลิ่นประทุม และได้รับตำแหน่งรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ โดยสนับสนุนจากนายสรอรรถ กลิ่นประทุม รวมทั้งนายชาติชายพบว่ายังมีความมักคุ้นกับนายเนวิน ชิดชอบ จนก่อนหน้านี้นายเนวินเคยผลักดันผ่านนายสุพล ฟองงาม อดีต รมช.มหาดไทย สังกัดกลุ่มเพื่อนเนวิน ตั้งนายชาติชายให้เข้าไปเป็นบอร์ดการประปาส่วนภูมิภาค ชุดเดียวกับ พล.ต.อ.โกวิท วัฒนะ อดีต รมว.มหาดไทย
นายชาติชาย พุคยาภรณ์ ได้รับตำแหน่งรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ในการร่วมรัฐบาลนายอภิสิทธ์ เวชชาชีวะ พ.ศ. 2551 และลาออกเพื่อหลีกทางให้นายศุภชัย โพธิ์สุ ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2552 ต่อมาจึงย้ายมาร่วมกิจกรรมทางการเมืองกับพรรคชาติพัฒนาเพื่อแผ่นดิน
ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ได้ย้ายมาลงสมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคชาติพัฒนาเพื่อแผ่นดิน แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง
