Nasceu no Porto em 1952.

Estudou Arquitectura na Escola Superior de Belas Artes do Porto e na Faculdade de Arquitectura da Universidade do Porto. No decurso da sua carreira estudantil colaborou no ateliê de Álvaro Siza Vieira entre 1974 e 1979. Em 1980 concluiu a Licenciatura e iniciou a atividade de arquiteto.

Ao longo dos anos 1980 e 1990 foi convidado a lecionar em diversas Faculdades e Escolas internacionais de Arquitetura, tais como: Faculdade de Arquitetura de Paris-Belleville (1988), Escolas de Arquitetura de Harvard e de Dublin (1989), ETH de Zurich (entre 1990 e 1991) e Escola de Arquitetura de Lausanne (Professor Convidado em 1994).

As suas obras encontram-se dispersas pelo país e estrangeiro. Destacam-se o Mercado Municipal e o Estádio Municipal de Braga (Estádio Axa), a Casa das Artes, a Casa do Cinema de Manoel de Oliveira e o Edifício Burgo, no Porto; a Ponte dell' Accademia, em Veneza (Itália), o Convento de Santa Maria do Bouro, em Amares, o edifício da Alfândega Nova (atual Museu dos Transportes e Comunicações/Centro de Congressos e Exposições); a antiga Cadeia da Relação (convertida no Centro Português de Fotografia), no Porto, e as intervenções territoriais na Faixa Marginal de Matosinhos, no Metro do Porto e na Praça do Município da Maia.

Em 2011, Souto de Moura tornou-se no segundo arquiteto português, depois de Siza Vieira (1992), a alcançar o Prémio Pritzker de Arquitetura, atribuído desde 1979 aos maiores nomes da Arquitetura mundial.