Filho do engenheiro Manuel Carneiro de Sousa Bandeira e de sua esposa Francelina Ribeiro, era neto paterno de Antônio Herculano de Sousa Bandeira, advogado, professor da Faculdade de Direito do Recife e deputado geral na 12ª legislatura. Tendo dois tios reconhecidamente importantes, sendo um, João Carneiro de Sousa Bandeira, que foi advogado, professor de Direito e membro da Academia Brasileira de Letras e o outro, Antônio Herculano de Sousa Bandeira Filho, que era o irmão mais velho do engenheiro Sousa Bandeira e foi advogado, procurador da coroa, autor de expressiva obra jurídica e foi também Presidente das Províncias da Paraíba e de Mato Grosso.

Seu avô materno era Antônio José da Costa Ribeiro, advogado e político, deputado geral na 17ª legislatura. Costa Ribeiro era o avô citado em Evocação do Recife. Sua casa na rua da União é referida no poema como "a casa de meu avô". No Rio de Janeiro, para onde viajou com a família, em função da profissão do pai, engenheiro civil do Ministério da Viação, estudou no Colégio Pedro II (Ginásio Nacional, como o chamaram os primeiros republicanos) foi aluno de Silva Ramos, de José Veríssimo e de João Ribeiro, e teve como condiscípulos Álvaro Ferdinando Sousa da Silveira, Antenor Nascentes, Castro Menezes, Lopes da Costa, Artur Moses.

Em 1904 terminou o curso de Humanidades e foi para São Paulo, onde iniciou o curso de arquitetura na Escola Politécnica de São Paulo, que interrompeu por causa da tuberculose. Para se tratar buscou repouso em Campos do Jordão, Campanha e outras localidades de clima mais ameno. Com a ajuda do pai que reuniu todas as economias da família foi para Suíça, onde esteve no Sanatório de Clavadel, onde conheceu o jovem Paul Eugene Glidel, que mais tarde se tornou conhecido poeta francês sob o nome de Paul Eluard, e Gala, que foi esposa de Paul Eluard e posteriormente esposa de Salvador Dali.

Manuel Bandeira faleceu no dia 13 de outubro de 1968 com hemorragia gástrica aos 82 anos de idade, diante da sobrinha Helena Bandeira Cardoso ,no Hospital Bom Samaritano, no Rio de Janeiro, e foi sepultado no mausoléu da Academia Brasileira de Letras, no Cemitério São João Batista, no Rio de Janeiro.