Realizó estudios en la Escuela Nacional de Pintura, Escultura y Grabado, "La Esmeralda" en 1951, en la Escuela Nacional de Artes Plásticas de la Universidad Nacional Autónoma de México en 1948, en la Academia de la Grande Chaumier en París entre 1944 y 1959 y entre 1954 y 1955, en la Academia Colarossi, de Paris, Francia gracias a una beca del gobierno frances. Estas dos últimas resultan de suma importancia para su formación, ya que es ahí donde trabaja con el escultor francés de origen ruso Ossip Zadkine (1949-1950). Zadkine, un artista formado en el cubismo, habrá de convertirse en una de las mayores influencias para el trabajo posterior de Manuel Felguérez.

Su carrera académica, realizada en paralelo a su actividad artística, lo llevó en 1967 a ser maestro invitado en la Universidad de Cornell, Estados Unidos y en 1975, investigador huésped en la Universidad de Harvard, así como a impartir la clase de Composición de la Estructura del Cuadro en la Escuela Nacional de Artes Plásticas. A partir de 1977 se convierte en investigador del Instituto de Investigaciones Estéticas de la UNAM, hasta su jubilación en 1990.

Felguérez aumenta su interés por la utilización de la tecnología en la producción plástica, y realiza dos proyectos relacionados entre sí, El espacio múltiple (1973) y La Máquina Estética (1975).
Posteriormente, a inicio de los años ochenta, abandona el trabajo con la computadora y retorna a las prácticas tradicionales, en que se desempeña hasta la fecha, oscilando siempre entre dos estilos, uno vinculado al constructivismo, y otro al expresionismo.