В рассказе отразились непосредственные впечатления Чехова от поездки на юг весной 1887 г. В письме-дневнике от 7 апреля 1887 г. он сообщал: «Просыпаюсь в Славянске ‹…› Тут новая компания ‹…› Судим железные дороги. Контролер рассказывает, как Лозово-Севастоп‹ольская› дорога украла у Азовской 300 вагонов и выкрасила их в свой цвет».
М. П. Чехов писал: «К таганрогским сюжетам принадлежит также и рассказ „Холодная кровь“. У нас, Чеховых, был дядя Митрофан Егорович, женатый на Людмиле Павловне. У этой Людмилы Павловны был брат Андрей Павлович ‹Евтушевский› — симпатичный человек, которому не удалась его служба в качестве чиновника при таганрогском градоначальнике, и он решил выйти в отставку и заняться коммерцией. В виде опыта и на последние деньги он накупил скотины на мясо, погрузил ее в товарные вагоны и отправился продавать ее в Москву. По дороге его, человека неопытного и непрактичного, так обобрали железнодорожники и так его притесняли, что он приехал в Москву почти ни с чем, не попал „к цене“ и, полный разочарования, разыскал в Москве Антона Павловича и рассказал ему всё о своих дорожных несчастиях, подтвердив все их документами, которые и передал писателю в подлинниках. Антон Павлович использовал их для своего рассказа „Холодная кровь“ и привел в нем все подробности, рассказанные ему Андреем Павловичем» (Антон Чехов и его сюжеты, стр. 19).
П. Сурожский в статье «Живые персонажи Чехова» привел рассказ А. П. Евтушевского: «Читали „Холодную кровь“? Это я рассказал про нашу с отцом поездку из Таганрога в Москву с быками, и это он меня описал в Яше. Читал и потом и удивлялся: так верно и метко описано, будто сам он с нами был. И всё правда, и телеграммы посылали, и жалобы писали, и взятки давали — всё было» («День», 1914, № 177, 2 июля). О том, что в рассказе «Холодная кровь» отразились таганрогские впечатления, говорил и В. Г. Богораз (Тан) в статье «На родине Чехова» («Чеховский юбилейный сборник». М., 1910, стр. 486).
Рассказ был высоко оценен писателями-современниками. По свидетельству П. А. Сергеенко, «Холодная кровь» принадлежала к тем рассказам, которые Л. Н. Толстой «перечитывал по нескольку раз» («Л. Н. Толстой в воспоминаниях современников». Т. I. М., 1960, стр. 547). В. И. Немирович-Данченко приводит в своих воспоминаниях отзыв Д. В. Григоровича: «Поместите этот рассказ на одну полку с Гоголем ‹…›, вот как далеко я иду» (Чехов в воспоминаниях, стр. 420).
С произведениями Гоголя сравнил «Холодную кровь» и критик В. Л. Кигн: «До сих пор все беды наши приписывались внешним „независящим обстоятельствам“. Г-н Чехов смотрит на вещи глубже. Его независящие обстоятельства лежат внутри русского человека. Так, „Холодная кровь“ — цепь взяток и произвольных действий мелких железнодорожных служащих. Эти служащие взятки берут охотно, но так же охотно дает взятки жертва служащих, купец, везущий в Петербург своих волов. Невозмутимое, почти идиллическое добродушие, с которым обе стороны относятся к злоупотреблениям, говорит очень многое. Зло, отлившееся в форму идиллии, — это пахнет уже не простым обличением, а „Мертвыми душами“ и „Ревизором“. Это уже не беспорядок, а несчастье» («Книжки Недели», 1891, май, стр. 212).
Иной была оценка А. Р. Дистерло, который в статье «О безвластии молодых писателей» высказал мнение, что вещь, подобная «Холодной крови», могла быть создана лишь в результате поверхностного отношения писателя, вышедшего «погулять в жизнь», к увиденному. «Только подобным образом, — писал Дистерло, — и можно объяснить появление таких рассказов г. Чехова, в которых то бог весть зачем описывается длинный путь старого гуртовщика, везущего в Петербург свой скот, то совершенно эпически рассказываются приключения собачонки, попавшей к клоуну цирка» («Неделя», 1888, № 1, стр. 33).
Близок к Дистерло в оценке рассказа и его идейный противник Н. К. Михайловский, который писал о случайном выборе тем у Чехова, о равнодушии к изображаемому. «Везут по железной дороге быков в столицу на убой. Г-н Чехов заинтересовывается этим и пишет рассказ под названием „Холодная кровь“, хотя даже понять трудно, при чем тут „холодная кровь“. Фигурирует, правда, в рассказе один очень хладнокровный человек (сын грузоотправителя), но он вовсе не составляет центра рассказа, да и вообще в нем никакого центра нет, просто не за что ухватиться» («Русские ведомости», 1890, № 104, 18 апреля).
В рецензии на сборник «Хмурые люди», опубликованной в «Книжном вестнике», 1890, № 5, стр. 198, говорилось, что рассказ «посвящен описанию некоторых железнодорожных злоупотреблений и взяточничества», что, по существу, снижало значение рассказа.
П. Краснов стремился раскрыть общественное значение рассказа. Он писал об «основных чертах общественной души», показанных в произведениях Чехова. Вялость, равнодушие, общее «хмурое настроение», характерные для персонажей «Холодной крови», обусловлены, по мысли критика, «царящею в нашем обществе пошлостью и скукой» («Труд», 1895, № 1, стр. 207). Позже Краснов отмечал интерес Чехова исключительно к прозе жизни: «Он не хочет внешнего миража красоты, а хочет добраться до ничтожной сущности предмета…» Поэтому Чехов ведет своего читателя в самые прозаические уголки, в частности «на товарную станцию к поезду, перевозящему скот» («Книжки Недели», 1900, № 4, стр. 174–175).
«…Прозаическим донельзя и словно специально написанном для путейского ведомства» назвал рассказ критик Е. Ляцкий в статье «Л. П. Чехов и его рассказы» («Вестник Европы», 1904, № 1, стр. 145). Лейтмотив рассказа, равно как и характер Малахина, критик нашел нетипичными. По его мнению, отношение к убыткам так же нетипично «в российском купце, как неестественен и весь подбор черт для характеристики роли этой „холодной крови“ в различных сферах обывательской жизни» (там же).