侯学煜是著名的植物生态学家、地植物学家。1912年（民国元年）4月2日出生于安徽省和县。1937年毕业于南京中央大学（现南京大学）农业化学系。1945－1949年留学美国宾夕法尼亚州立大学研究院，获硕士和博士学位。
1912年4月2日，侯学煜出生在安徽省和县历阳镇一个普通的小学教师家庭。其父侯瑞华是前清时期自学成才的中学数学教员，民国后从外地回家乡担任小学校长兼教员；其母是一位受过旧式教育的妇女。侯氏在家乡度过了他的童年和少年，就读和县高小。那时的中国满目疮痍，祖国受列强欺凌，幼小的侯氏就立下了科学救国的远大志向。在高小一年级作文时就写下了“由小学而中学，由中学而大学，由大学而留学”的志愿，从小就萌生了当科学家的理想(于拔, 1994)。
1925年9月，侯氏考入芜湖私立萃文中学，1926年下半年适逢北伐战争，学校停办。1927年转入陶行知兼任校长的南京安徽中学。陶行知的“行以求知知更行”、“遍览已知求未知”、“敢探未发明的真理”、“敢入未开化的边疆”、“教学做合一”等教诲，成了他以后从事科学研究的指导思想。
1928年侯学煜考入南京金陵中学高中。受英文教师王佐周的影响，他立下了刻苦求学的志愿，他自编对联“对读写作下功夫，和书笔墨做朋友”，以为自勉。
1933年9月，侯氏考取金陵大学理学院化学系。在将要读完一年级时，侯父突然病逝，经济难以维持，侯氏不得已辍学回乡在和县中学任教。1934年他复学由化学系转入农学院农化系土壤专业。
1937年7月，侯氏大学毕业后被分配到国民中央政府地质调查所，在土壤研究室先后任练习员、调查员、研究员，直到抗日战争结束。期间，他考察了贵州、四川、湖南等省的土壤。伴随着中华全民族抗战，侯氏涉足土壤科学研究领域也有8年历史。野外工作期间，两次遭遇土匪，差点丢了性命。
1945~1950年，侯氏考取了中华农学会主办的留美奖学金，赴美国宾夕法尼亚州立大学继续深造。途径印度在加尔各答候船期间，自我介绍到加尔各答大学地理系，被邀做学术报告和野外考察。1947年获硕士学位，1949年获博士学位。
侯学煜是中国植物生态学和地植物学的主要开创者之一。早在30年代后期，他就发现了植物种类分布与土壤酸度的关系，写出了一些有关钙质土和酸性土的植物群落论文。在美国期间，又进行了化学元素成份的研究，发现一些酸性土指示植物富集锰和铝。1954年，完成《中国酸性土、钙质土和盐碱土指示植物》一书，该书获1978年全国科学大会奖。50年代后期，著有《中国的植被》一书，书中附有图300页，其中有1∶800万中国植被图和中国植被分区图。1965年在《中华人民共和国自然图集》中，他主编1∶1000万中国植被图。1978年完成《中国植被地理及其化学成分》一书。他所编的中国植被图均得到国内外的好评。他所著的《植物生态地理学的内容任务概念和研究方法》一书被列为一日本著名学者的著作的主要参考书之一。1956年在巴黎国际土壤学会议上发表的《中国植被及其与人类的关系》一文被世界各国有关学者经常引用。
侯学煜还十分注意农林业与气候、土壤的关系，除发表有关论文外，1963年应全国农业科技工作会议的要求，与他人合著了《以发展农、林、牧、副、渔为目的的中国自然区划草案概要》，后来国家作为重要文件下发有关单位。