Manuel Heitor nasceu em Lisboa, em 1958.
É doutorado pelo Imperial College de Londres, na área de Engenharia Mecânica (Combustão Experimental), 1985, tendo feito um pós-doutoramento na Universidade da Califórnia em San Diego, 1986. Prosseguiu posteriormente uma carreira académica no Instituto Superior Técnico em Lisboa, onde começou por desenvolver a sua atividade de investigação na área de Mecânica de Fluídos e Combustão Experimental.
É Professor Catedrático no Instituto Superior Técnico (IST), Lisboa, onde dirige o «Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Politicas de Desenvolvimento, IN+» e coordena os programas de doutoramento do IST em «Engenharia e Políticas Públicas» e em «Engenharia de Concepção e Sistemas Avançados de Manufactura».
Foi Secretário de Estado da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, dos XVII e XVIII Governo, entre março de 2005 e junho de 2011, envolvendo-se ativamente no aumento do financiamento público e privado para atividades de ciência e tecnologia e na reforma e modernização do ensino superior. Foi particularmente instrumental no desenho e implementação de consórcios internacionais em investigação e formação avançada entre universidades portuguesas e norte americanas, envolvendo redes temáticas de ciência e tecnologia.
Durante o ano lectivo 2011/12 foi Professor Visitante na Universidade de Harvard, nos Estados Unidos da América.
Desempenhou as funções de Presidente Adjunto do Instituto Superior Técnico entre 1993 e 1998, tendo-se dedicado desde o início dos anos 90 ao estudo de políticas de ciência, tecnologia e inovação, incluindo políticas e gestão do ensino superior. Fundou em 1998 o «Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Politicas de Desenvolvimento, IN+», do IST, o qual foi nomeado em 2005 como um dos Top 50 global centres of research on Management of Technology, pela International Association for the Management of Technology, IAMOT.
É Research Fellow da Universidade do Texas em Austin, no Instituto IC2, Innovation, Creativity and Capital. Lançou e coordenou a série de conferências internacionais sobre Technology Policy and Innovation e é co-editor da série de livros sobre Science and Technology Policy, editada pela Purdue University Press. Foi co-fundador em 2002 da rede internacional «Globelics – the global network for the economics of learning, innovation, and competence building systems».
Recentemente, tem estado envolvido na promoção da rede europeia «step4EU, science, technology, education and policy for Europe», assim como no estabelecimento do Observatório Internacional de Políticas Globais para a Exploração do Atlântico, OIPG». Em julho 2015 promoveu em Portugal o Manifesto «O Conhecimento como Futuro» e, mais tarde, a declaração internacional «Knowledge as Our Common Future».