Михаил Глинка родился 20 мая (1 июня) 1804 года в селе Новоспасском Смоленской губернии, в имении своего отца, отставного капитана Ивана Николаевича Глинки. Прадед композитора был шляхтичем из рода Глинки герба Тшаска — Викторин Владислав Глинка (польск. Wiktoryn Wladyslaw Glinka). После потери Польшей Смоленска в 1654 году В. В. Глинка принял российское подданство и перешёл в православие. Царская власть сохранила за смоленской шляхтой земельные владения и дворянские привилегии, включая прежние гербы.
До шести лет Михаил воспитывался бабушкой (по отцу) Фёклой Александровной, которая полностью отстранила мать от воспитания сына. Он рос нервным, мнительным и болезненным ребёнком-недотрогой — «мимозой», по собственной характеристике Глинки. После смерти Фёклы Александровны, Михаил снова перешёл в полное распоряжение матери, приложившей все усилия, чтобы стереть следы прежнего воспитания. С десяти лет Михаил начал учиться игре на фортепиано и скрипке. Первой учительницей Глинки была приглашённая из Санкт-Петербурга гувернантка Варвара Фёдоровна Кламмер.
В 1817 году родители привозят Михаила в Санкт-Петербург и помещают в Благородный пансион при Главном педагогическом институте (в 1819 году переименован в Благородный пансион при Санкт-Петербургском университете), где его гувернёром был поэт, декабрист В. К. Кюхельбекер. Родная сестра Вильгельма Карловича Кюхельбекера — Юстина (1784—1871) вышла замуж за Григория Андреевича Глинку (1776—1818), который приходился двоюродным братом отцу композитора. В Петербурге Глинка берет уроки у видных музыкальных педагогов, в том числе у Карла Цейнера и Джона Филда. В 1822 году Михаил Иванович успешно (вторым учеником) окончил курс обучения в Благородном пансионе при Императорском Санкт-Петербургском университете. В пансионе Глинка познакомился с А. С. Пушкиным, который приходил туда к своему младшему брату Льву, однокласснику Михаила. Их встречи возобновились летом 1828 года и продолжались вплоть до кончины поэта.
Глинка полюбил музыку. По окончании пансиона он усиленно занимается: изучает западноевропейскую музыкальную классику, участвует в домашнем музицировании в дворянских салонах, иногда руководит оркестром дяди. В это же время Глинка пробует себя в качестве композитора, сочиняя вариации для арфы или фортепиано на тему из оперы австрийского композитора Йозефа Вайгля «Швейцарское семейство». С этого момента Глинка всё больше внимания уделяет композиции и вскоре уже сочиняет чрезвычайно много, пробуя свои силы в самых разных жанрах. В этот период им были написаны хорошо известные сегодня романсы и песни: «Не искушай меня без нужды» на слова Е. А. Баратынского, «Не пой, красавица, при мне» на слова А. С. Пушкина, «Ночь осенняя, ночь любезная» на слова А. Я. Римского-Корсакова и другие. Однако он долгое время остаётся неудовлетворённым своей работой. Глинка настойчиво ищет пути выхода за рамки форм и жанров бытовой музыки. В 1823 году он работает над струнным септетом, адажио и рондо для оркестра и над двумя оркестровыми увертюрами. В эти же годы расширяется круг знакомств Михаила Ивановича. Он знакомится с Василием Жуковским, Александром Грибоедовым, Адамом Мицкевичем, Антоном Дельвигом, Владимиром Одоевским, ставшим впоследствии его другом.
Летом 1823 года Глинка совершил поездку на Кавказ, побывав в Пятигорске и Кисловодске. С 1824 по 1828 год Михаил работал помощником секретаря Главного управления путей сообщения. В 1829 году М. Глинка и Н. Павлищев издали «Лирический альбом», где среди сочинений разных авторов были и пьесы Глинки.
В конце апреля 1830 года композитор отправляется в Италию, задержавшись по пути в Дрездене и совершив большое путешествие по Германии, растянувшееся на все летние месяцы. Приехав в Италию в начале осени, Глинка поселился в Милане, бывшим в то время крупным центром музыкальной культуры. В Италии он знакомится с выдающимися композиторами В. Беллини и Г. Доницетти, изучает вокальный стиль бельканто (итал. bel canto) и сам много сочиняет в «итальянском духе». В его произведениях, значительную часть которых составляют пьесы на темы популярных опер, уже не остается ничего ученического, все композиции выполнены мастерски. Особое внимание Глинка уделяет инструментальным ансамблям, написав два оригинальных сочинения: Секстет для фортепиано, двух скрипок, альта, виолончели и контрабаса и Патетическое трио для фортепиано, кларнета и фагота. В этих произведениях особенно отчётливо проявились черты композиторского почерка Глинки.
В июле 1833 года Глинка отправился в Берлин, остановившись по пути на некоторое время в Вене. В Берлине Глинка, под руководством немецкого теоретика Зигфрида Дена работает в области композиции, полифонии, инструментовки. Получив в 1834 году известие о смерти отца, Глинка решил незамедлительно вернуться в Россию.
Глинка вернулся с обширными планами создания русской национальной оперы. После долгих поисков сюжета для оперы Глинка, по совету В. Жуковского, остановился на предании об Иване Сусанине. В конце апреля 1835 года Глинка обвенчался с Марьей Петровной Ивановой, его дальней родственницей. Вскоре после этого молодожёны отправились в Новоспасское, где Глинка с большим рвением принялся за написание оперы.
Михаил Иванович Глинка скончался 15 февраля 1857 года в Берлине и был похоронен на лютеранском кладбище. В мае того же года, по настоянию младшей сестры М. И. Глинки Людмилы (которая после кончины их матери и двух своих детей с начала 1850-х годов целиком посвятила себя заботам о брате, а после его кончины сделала всё, чтобы опубликовать его произведения прах композитора был перевезён в Санкт-Петербург и перезахоронен на Тихвинском кладбище.
Во время перевозки праха Глинки из Берлина в Россию на его упакованном в картон гробу написали «ФАРФОР». Это очень символично, если вспомнить канон, сочиненный друзьями Глинки после премьеры «Ивана Сусанина». На могиле Глинки установлен памятник, созданный по эскизу И. И. Горностаева.
В Берлине на русском православном кладбище находится мемориальный памятник, включающий надгробную плиту с первоначального места захоронения Глинки на лютеранском Троицком кладбище, а также сооружённый в 1947 году Военной комендатурой советского сектора Берлина памятник в виде колонны с бюстом композитора