Laureatosi in Architettura al Politecnico di Milano nel 1959, dalla fine degli anni settanta fu tra i rinnovatori del design italiano, sia come intellettuale teorico sia come membro autorevole del gruppo Alchimia. Lavorò quindi per numerose aziende quali Alessi(creando tra l'altro il cavatappi Alessandro M), Venini, Bisazza, Cartier, Hermès, Vacheron Constantin, Supreme NYC, Swatch, Swarovski, ecc.
Molto conosciuti sono anche i suoi mobili, tra i quali la collezione Museum Market del 1993 e la poltrona Proust, esposta in diverse collezioni permanenti quali la Triennale Design Museum e il Museo delle arti di Catanzaro.
Alessandro Mendini ha ricevuto numerosi riconoscimenti internazionali, tra cui il premio del design industriale italiano Compasso d'Oro nel 1979; nel 1981 insieme allo studio Alchimia e nel 2014 per il lavoro della sua vita.
Diresse molte riviste di architettura tra le quali Domus, Casabella e Modo da lui stesso fondata.
Nell'anno 1989 fondò insieme al fratello Francesco l'Atelier Mendini.
Svolse più volte il ruolo di consulente per l'urbanistica di alcune amministrazioni locali in Corea del Sud e in Italia assieme a Franco Summa.
Il suo lavoro fu oggetto di esposizioni museali, citate in articoli e saggi. Per il valore della sua opera venne nominato Chevalier des Arts et des Lettres in Francia. Ricevette l'onorificenza dell'Architectural League di New York, la laurea honoris causa al Politecnico di Milano e l'European Prize for Architecture Awards nel 2014.
Collaborò con l'azienda Samsung allo scopo di creare alcune watchfaces per il loro smartwatch di punta: il Gear S2.