Feuerbach studerte i Düsseldorf (1845–47), München og Antwerpen samt (1851–54) i Paris, der han var elev av Thomas Couture og malte sitt første store verk Hafis i vinstuen (1852). Han arbeidet deretter i Karlsruhe, Venezia, Roma hvor han ble venn med Arnold Böcklin og de påvirket hverandre gjensidig. 1873–76 var han professor i historiemaleri ved akademiet i Wien.
Han var opptatt av kunnskapen om det klassiske og hans figurer bærer preg av klassisk gresk kunst. Skuffet over mottakelsen i Wien av hans verk Titanenes fall reiste han til Venezia hvor han døde i 1880.
Feuerbach ble gravlagt på Sankt-Johanniskirkegården i Nürnberg (grav 715). I april 1880 ble det avholdt en stor minneutstilling over ham i Berlins Nationalgalerie. Etter Feuerbachs død utkom hans aforistiske selvbiografi Ein Vermächtnis (1882).
Feuerbach var lite verdsatt og forstått av sin samtid. Hans retning stod i skarp og uforsonlig motsats til de herskende strømningene, som omfattet den historiske realismen, representert av Karl von Piloty og dennes skole, og til Hans Makarts kolorisme, som ga Wienmaleriet dets karakter. Hans syn på antikken var ulik de kjente klassisistenes, han søkte antikkens stillhet og balanse uten å etterlikne deres former. Man kritiserte ham for hans maleriers udramatiske innhold, og man savnet den germanske karakteren, som man på denne tid ville se, også i antikke motiver.
