Гуго Мюнстерберг народився 1 червня 1863 в м. Данциг, Пруссія (нині м. Гданськ, Польща). Його батько був купцем, займався продажем деревини, а мати – художницею. Закінчив Лейпцизький (1885) та Гейдельберзький (1887) університети, був учнем німецького філософа та психолога Вільгельма Вундта. У 1887-92 Мюнстерберг – професор Фрайбурзького університету, де на власні кошти організував експериментально-психологічну лабораторію. Опублікував серію робіт «Дослідження з експериментальної психології» (1889-92).

У 1892 Мюнстерберг переїхав до США, де став професором Гарвардського університету. Коли він тільки приїхав в країну з метою заснувати психологічну лабораторію в Гарварді, то ледь говорив по-англійськи. До моменту своєї смерті він написав близько 20 книг англійською і був визнаний першопрохідцем виробничої та судової психології. Згодом був обраний президентом Американської психологічної асоціації  (1898) і Американської філософської асоціації (1908). Також був почесним доктором низки університетів Європи та Америки, віцепрезидентом Вашингтонської академії наук, редактором журналу Harvard Psychological Studies.

Ідеї Мюнстерберга передбачили багато напрямів сучасної психології. Свої теоретичні погляди він виклав у книзі «Основи психології» (1900). Мюнстерберг – один із засновників прикладної психології («психотехніки»), автор перших праць із визначення професійної придатності; брав участь у розробленні психотестів, займався дослідженням телепатії та інших паранормальних явищ. 

Однією зі сфер інтересів Гуго Мюнстерберга була педагогіка, точніше використання психологічних закономірностей у шкільній практиці. Його праця «Психологія і вчитель» (1909) досі є однією з фундаментальних у царині педагогічної психології та психології освіти. Книга складається з трьох частин: «Цілі навчання», «Душа дитини»  та  «Робота в школі».  Заключний розділ книги – «Вчитель» – присвячений питанням ролі школи у вихованні. Мюнстерберг простими словами говорить про дуже важливі речі – про роль учителя, про той вплив, який він справляє на учня. Саме від ставлення вчителя до дітей і до своєї справи залежить і результат його роботи: «Учитель, який не відчуває краси і святості свого покликання, який вступив до школи не тому, що серце його сповнене бажання навчати молодь, а тільки для того, щоб мати роботу і здобувати собі засоби для існування, завдає шкоди учням і ще більшої шкоди самому собі».

Помер Гуго Мюнстерберг 16 грудня 1916 в буквальному сенсі слова на кафедрі – під час читання лекції, від інфаркту (Кембридж, Массачусетс, США).