آیت الله العظمی سید محمد حسین طباطبایی تحصیلات اولیه خود را در تبریز گذراند و در آنجا قرآن کریم، ادبیات فارسی و ریاضیات را فرا گرفت. سپس تحصیلات خود را در حوزه علمیه آنجا ادامه داد. پس از آن به نجف سفر کرد و یازده سال در آنجا اقامت گزید و خود را وقف تحصیل فقه، اصول فقه، فلسفه، عرفان و ریاضیات کرد و از دانش علمای برجسته آن بهره برد.
به دلیل وخامت اوضاع اقتصادی، مجبور به بازگشت به تبریز شد و به مدت ده سال در روستای شادباد به کشاورزی پرداخت. مشغله‌های زندگی او را از تحقیق و تألیف باز نداشت و در این مدت، رساله‌های متعددی در عرفان و فلسفه تألیف کرد. سپس به شهر مقدس قم نقل مکان کرد و تقریباً سی و پنج سال در آنجا اقامت گزید و خود را وقف تدریس و تألیف نمود. او تفسیر، فلسفه، علوم عقلی، اخلاق و عرفان تدریس می‌کرد. همچنین رساله سلوک منسوب به سید بحرالعلوم را تدریس می‌کرد. تعداد زیادی از علما و فقها تحت تعلیم او فارغ‌التحصیل شدند و او سهم بسزایی در پایه‌گذاری مطالعات تفسیری و فلسفی در حوزه علمیه قم داشت.
استعدادهای علمی او به علوم عقلی و نقلی محدود نمی‌شد؛ او همچنین نویسنده و شاعری چیره‌دست بود و به زبان‌های عربی و فارسی شعر می‌سرود. علاوه بر این، او استاد خوشنویسی بود و به زیبایی آن شهرت داشت و شعری را به آثار ادبی خود تقدیم کرد که در یکی از نوشته‌هایش گنجانده است.
ایشان پس از عمری سرشار از خدمات علمی و فکری، در هجدهم محرم ۱۴۰۲ هجری قمری در شهر مقدس قم درگذشت و میراثی علمی، فلسفی و تفسیری از خود به جای گذاشت که همچنان در محافل علمی و حوزوی طنین‌انداز است.