Educado en el liceo de Friburgo, comenzó a estudiar en serio el dibujo y la pintura en 1846 en la Academia de Arte de Düsseldorf. En 1848 se trasladó a Múnich; luego, deseando perfeccionar su colorido, marchó a Amberes y de allí a París. Desde París, en 1853, Anselm von Feuerbach se mudó a Karlsruhe, y desde 1855 se estableció por muchos años en Roma. En 1873 el artista fue invitado a una cátedra en la Academia de Bellas Artes de Viena, pero renunció al cargo en 1878, convencido de su incapacidad para la enseñanza. Los dos últimos años de su vida los pasó en Venecia.
Era hijo del profesor Anselm Joseph von Feuerbach y sobrino del filósofo Ludwig Feuerbach. Tras su formación en el liceo de Friburgo, comenzó a estudiar en serio el dibujo y la pintura en 1846 en la Academia de Düsseldorf bajo la dirección de Friedrich Wilhelm Schadow; pero la orientación pietista de ese pintor no fue de su gusto, y en 1848 se trasladó a Múnich, donde durante casi dos años estudió con gran provecho con Karl Rahl. Después, con el fin de perfeccionar su colorido, viajó a Amberes y de allí a París, donde trabajó primero bajo la mirada de Couture y luego por su cuenta.
Además de Couture, Ingres ejerció sobre él una gran influencia. El primer cuadro con el que se presentó ante el público, en 1852 — «Hafiz en la taberna» — fue ejecutado enteramente a la manera de Couture. En 1853 se mudó de París a Karlsruhe para ver a su madre y, en el año que pasó allí, pintó «La muerte de Pietro Aretino» — una obra magníficamente compuesta, en la que resuena en parte Couture, en parte los maestros venecianos, pero que delata la afición del artista a los tonos fríos, pesados y grises (fue terminada en 1857). Una beca del gran duque de Baden para viajar a Italia lo llevó a Venecia, donde, para mejorar su colorido, hizo una excelente copia de la «Asunción de la Virgen» de Tiziano y pintó la encantadora figura de «La Poesía»; por fin, desde 1855, se estableció en Roma por largo tiempo.
Allí trabó amistad con el aficionado muniqués a la pintura, el barón Adolf Friedrich von Schack, que lo sostuvo comprando sus cuadros y contribuyó mucho a su fama. En Roma fueron ejecutadas las mejores obras de Anselm von Feuerbach: «Dante paseando con damas nobles en Rávena» (1857, hoy en la Kunsthalle de Karlsruhe), «Ariosto entre damas nobles en Ferrara» (1862), «Francesca da Rimini y Paolo Malatesta» (1863), «Laura y Petrarca», «La Madre de Dios y las santas mujeres llorando al Salvador muerto» (1863), «Idilio de Tívoli», «Medea antes de su partida al destierro» (1870, Neue Pinakothek, Múnich), «El juicio de Paris» (1871), «Ifigenia» (1871, en la galería de Stuttgart), «La batalla de las amazonas» (1872), «El banquete de Platón» (1873, Neue Nationalgalerie, Berlín) y algunas otras. En 1873 fue invitado a una cátedra en la Academia de Bellas Artes de Viena, pero la abandonó en 1878, convencido de su ineptitud para enseñar.
Sus dos últimos años los pasó en Venecia, trabajando en el plafón que se le había encargado para el aula magna de la Academia de Viena. Solo alcanzó a terminar el cuadro central de ese plafón, «La caída de los titanes», y algunas secciones contiguas; el plafón entero fue completado según sus bocetos por Christian Griepenkerl y G. Tentschert en 1892. Uniendo en su obra el clasicismo con el romanticismo, Feuerbach se distinguía por su capacidad de inventar composiciones majestuosas, pictóricas y hondamente pensadas, por la rigurosa elaboración de las formas, por la plasticidad del modelado de las figuras, por el arte de darles un movimiento bello y natural y una gran expresividad; pero su afán de comunicar a los cuadros cierto estado de ánimo privaba a menudo a su color de frescura y de brillo, volvía su pintura brumosa, mate y plana. Es, con todo, un artista dotado en grado sumo, que expresa sus ideas con originalidad y claridad y cautiva por la nobleza y la belleza de las imágenes que crea.