湖南邵阳县金潭（今属隆回县）人。原字汉士，后字默深，乾隆五十九年三月二十四日（1794年4月23日）生。父邦鲁，曾官江苏宝山主簿。魏源幼时随母在家读书。20岁时，随父入京，师从刘逢禄学《公羊春秋》。道光五年（1825），受聘于江苏布政使贺长龄。辑《皇朝经世文编》120卷，撰《筹漕篇》、《筹鹾篇》、《筹河篇》和《湖广水利论》等；又助江苏巡抚陶澍办理漕运、水利诸事，对社会实际颇多了解。35岁任内阁中书。与龚自珍齐名，均主张“经世致用”之学，人称“龚魏”。37岁丁父忧在家。时社会动乱加剧，魏源目睹瑶民起义，深感清廷政权腐败，后又爆发鸦片战争，外国侵略危机加深，更激起爱国热情。
    道光二十一年（1841），魏源入两江总督裕谦幕府，参加浙东抗英战役，并在前线亲审俘虏。后见清廷和战不定，投降派昏庸误国，愤而辞归，发奋著书。二十二年《南京条约》签定时，已完成《圣武记》一书，其序中称：“今夫财用不足国非贫，人材不竞之谓贫；令不行于海外国非羸，令不行于境内之谓羸。”又受林则徐嘱托，据《四洲志》及中外文献资料，编成《海国图志》50卷，后几经修订、增补，到咸丰二年（1852）成书100卷。该书对强国御侮之方颇多探索，提出“以夷攻夷”、“以夷款夷”和“师夷长技以制夷”论点，并主张学习西文技术制造战舰、火器，以及选兵、练兵、养兵之法，改革中国军队。还提出 “以甲兵止甲兵”主张，相信中国人民能战胜外国侵略者，并说在“英吉利蚕食东南”之时，勿忘“鄂（ 俄）罗斯吞并西北”之野心。指出不与侵略者在海上交锋，而应在内地严密布防，坚守内河等战守办法。并提倡创办民用工业，允许私人设厂局，自行制造与销售轮船与器械等，使国家富强。主张革新，要求“去伪，去饰，去畏难，去养痈，去营窟”；“以实事程实功，以实功程实事”。又在《默觚》中说“变古愈尽，便民愈甚”和“及之而后知，屦之而后艰”。凡此主张实为中国改良思想的前驱。
    道光二十五年（1845），魏源已届50岁，始中进士，以知州用，分发江苏。初为扬州府东台知县，以母忧去官。二十九年任兴化知县，在修筑大坝防水和改革盐政方面颇有贡献。咸丰元年（1851）授高邮州知州，公馀整理著述。咸丰三年完成《元史新编》太平军东进时，他倡办团练。后以“贻误文报”，“玩视军机”革职。旋开复原官，辞不赴任，侨居兴化，手订生平著述。
    魏源晚年潜心学佛，辑有《净土四经》。咸丰七年三月初一（1857年月3日26）卒于杭州，终年63岁。葬于南屏山之方家峪。著作除前述各书外，还有《老子本义》、《禹贡解》、《古微堂集》、《诗古微》、《书古微》等。20世纪80年代末其诗文被辑为《魏源集》。