生于浙江海宁硖石，卒于广州。1916年赴日本留学，1921～1923年在日本东京帝国大学（今东京大学）动物系深造。回国后先后在北京大学、广东大学（现中山大学）、武昌大学、广西大学任教。1949年以后，历任农业部参事、水产部副总工程师、南海水产研究所研究员兼副所长。先后当选为中国水产学会秘书长、副理事长、名誉理事长，中国鱼类学会名誉理事长，中国生态学会顾问和《水产学报》副主编。

20世纪20年代后期开始致力于渔业资源的研究与实践。1927年，他与陈兼善组织开展了中国近代第一次南海北部海洋生物的科学考察，采集到2000多种标本。1930年，费鸿年发表了《动物学纲要》《鲇鱼呼吸生理之研究》《海洋学纲要》《鱼类学》《动物生态学》等一系列论著，是中国在海洋生物学科方面的早期著作。1953～1954年，他主持了中国首次黄河流域渔业资源考察，并重点考察了高原咸水湖泊青海湖的渔业资源，向中央政府提出了建议，为研究、保护和开发利用黄河水系的渔业资源奠定基础。1964～1965年，他主持了第一次南海北部底拖网鱼类资源调查，并主编报告首次阐明了南海北部底拖网鱼类资源的主要构成、分布规律、资源数量和开发利用策略，此成果获得1978年全国科学大会奖状。1965年开始，他深入研究和积极倡导应用数学模型研究渔业资源数量变动规律，是中国该研究领域的主要开拓者和带头人之一。在借鉴西方国家渔业资源数学模型的基础上，全面考虑渔业生物群体生长、死亡和补充三大要素，创立了一种新的“动态综合模型”。1990年，他的专著《渔业资源学》面世，这是中国第一部系统的渔业资源学专著，详细地阐述了世界和中国渔业资源学的发展历史、最新成果和发展趋势，是中国渔业资源领域中集大成之作，在水产教学、渔业资源研究、渔业资源评估、渔业捕捞生产和在渔业资源管理中广泛应用。

主要论著有《南海北部底拖网鱼类资源调查报告》《我国鱼类种群动态研究中数理模式的应用及其展望》《在动态综合模式中采用不同性质的补充量或最大年龄参数所起的影响》《多种类渔业管理》《渔业资源学》，译著《鱼类种群生物统计量的计算和解析》等。