1955年考入南开大学历史系，1957年转入中央美术学院美术史系，半年后转入中国画系。1962年毕业，分配在中国历史博物馆工作，随沈从文编绘中国历代服饰资料，并临摹优秀绘画作品多件。
1978年调入中央工艺美术学院任教。1984年调天津南开大学东方艺术系，任系主任。“三年画一楼，两鬓添秋霜”，1986年捐款400多万元人民币建设东方艺术大楼。
1979年他首访日本，被日本誉为“近代中国十大画家之一”。1982年获日中文化交流功劳纪念杯。1984年，日本冈山县建立永久性的“范曾美术馆”，为中国于世界惟一享此殊荣者。1986年获日中艺术交流特别贡献金奖。
提倡“回归古典、回归自然”，身体力行“以诗为魂、以书为骨”的美学原则，开创了“新古典主义”艺术的先河，擅长中国人物画，兼长诗文、书法。其作品《灵运歌啸图》等藏于日本冈山范曾美术馆，《八仙图》等藏于中国美术馆，《秋声赋》等藏于美国伯明翰博物馆。1977年新年，于人民大会堂作大幅泼墨钟馗，以喻正气伸张。
2008年，创作巨幛《唐人诗意图》，被永久悬挂在人民大会堂金色大厅；为“奥林匹克美术大会”创作《弈秋课徒图》，在大会展厅最中央展出。2010年3月为上海世博会创绘《有朋自远方来，不亦乐乎？》。
2010年12月30日，受聘担任北京大学中国画法研究院首任院长，教授，博士生导师。
2012年3月30日，南通大学范曾艺术馆正式开工。艺术馆建成后，将展示、收藏、研究范曾先生的精品佳作，成为国内研究范曾艺术的重要基地。
