Narodil sa v Bostone v štáte Massachusetts, navštevoval a pôsobil na fakulte Massachusetts Normal Art School a zomrel v neďalekom Brookline v štáte Massachusetts.
Ako maliar bol známy svojimi morskými krajinkami a portrétmi.
Munsell sa preslávil vynálezom Munsellovho systému farieb, ktorý bol prvým pokusom o vytvorenie presného systému číselného opisu farieb. Napísal o tom tri knihy: A Color Notation (1905), Atlas of the Munsell Color System (1915) a posmrtne vydanú knihu A Grammar of Color: Arrangements of Strathmore Papers in a Variety of Printed Color Combinations According to The Munsell Color System (1921). Munsellov systém usporiadania farieb získal medzinárodné uznanie a slúžil ako základ pre mnohé ďalšie systémy usporiadania farieb vrátane CIELAB. V roku 1917 založil spoločnosť Munsell Color Company.
Munsellov syn A.E.O. Munsell pokračoval v popularizácii Munsellovho farebného systému aj po jeho smrti