Der Sohn eines reformierten Pfarrers besucht die Lübecker Katharinenschule, wo er sich als Musterschüler erweist und erste Gedichte schreibt. 1835 beginnt er ein Theologiestudium in Bonn, wendet sich aber schon bald der Philologie in Berlin zu; hier lernt er u.a. die Dichter Adalbert von Chamisso, Joseph von Eichendorff und Willibald Alexis kennen. 1838 nimmt er auf Vermittlung Bettina von Arnims und Friedrich Carl von Savignys eine Hauslehrerstelle bei einem russischen Gesandten in Athen an, die er bis 1840 innehat. 

Während seiner Zeit in Griechenland vertieft sich die Freundschaft mit dem Altertumsforscher Ernst Curtius, mit dem er antike griechische Lyriker und Tragiker übersetzt (Klassische Studien, 1840). Nach seiner Rückkehr veröffentlicht Geibel 1840 seinen ersten Band Gedichte im romantischen Volksliedton, der schnell zum Publikumserfolg wird. Ende 1842 stellte ihm der preußische König Friedrich Wilhelm IV. eine lebenslange Pension aus. In den Folgejahren hält sich Emanuel Geibel überwiegend bei Freunden wie Ferdinand Freiligrath, Justinus Kerner und Moritz Graf von Strachwitz auf. Mit seinen gegen die Vormärzpoesie gerichteten Juniusliedern (1848) stellt er sich klar auf die Seite des politischen Konservativismus. 

1852 folgt Geibel einem Ruf König Max II. von Bayern nach München, wo er eine Honorarprofessur für deutsche Literatur und Ästhetik übernimmt (ihm folgen später Friedrich von Bodenstedt, Paul Heyse, Wilhelm Heinrich Riehl, Adolf Friedrich von Schack, Julius Grosse, Heinrich Leuthold, Wilhelm Hertz, Hermann Lingg und Felix Dahn). Neben Heyse wird Geibel bald zur Zentralgestalt der „königlichen Symposien“ und des Münchner Dichterkreises bzw. der aus ihm gegründeten Gesellschaft „Die Krokodile“ (Vereinsname: ‚Flußkrokodil‘). In bewusstem Gegensatz zum Jungen Deutschland und zur erstarkenden Literatur des Realismus huldigt letztere einem klassizistisch-idealistischen Kult der schönen Form. 

Nach dem Kriegsjahr 1866 sucht Geibel wiederholt um seine Entlassung nach. Ein enthusiastisches Gedicht auf den preußischen König Wilhelm I. führt schließlich zur Kündigung des bayerischen Ehrensolds, worauf er von Wilhelm ein Gnadengehalt in Höhe von 1000 Talern erhält. Als „Reichsherold“ gefeiert und mit dem Ehrenbürgerrecht ausgezeichnet, lebt Geibel seit 1868 wieder in seiner Heimatstadt Lübeck, wo er am 6. April 1884 stirbt. 

Mit seinen formal virtuosen Stimmungsgedichten, klassizistisch-epigonalen Dichtungen und patriotischen Gesängen (u.a. Zwölf Sonette für Schleswig-Holstein, 1846; Heroldsrufe, 1871) ist Emanuel Geibel der erfolgreichste Lyriker seiner Zeit. Seine volkstümlichen Gedichte schaffen es auf über 3600 Vertonungen, von denen heute nur noch „Der Mai ist gekommen“ oder „Wer recht in Freuden wandern will“ bekannt sind. Naturgedichte und Liebeslieder bleiben zwar dem Stimmungsgehalt der Romantik verbunden; seit dem Aufenthalt in Griechenland kommen aber auch klassizistische Tendenzen hinzu, wobei August von Platen das große Vorbild bildet. 

Von den dramatischen Arbeiten sind nur die antikisierende Sophonisbe (Schillerpreis 1869), sowie die Verwechslungskomödie Meister Andrea (1855) zu nennen. Bedeutender sind Geibels Übersetzungen antiker und romanischer Verskunst (Classisches Liederbuch, 1875; Spanisches Liederbuch, 1852, zus. mit Paul Heyse; Fünf Bücher französischer Lyrik, 1862, zus. mit Heinrich Leuthold).