Το πραγματικό του όνομα ήταν Emmanuel Rudzitsky και γεννήθηκε στη Φιλαδέλφεια της Πενσυλβανίας στην Αμερική το 1890, ενώ μεγάλωσε στο Μπρούκλιν της Νέα Υόρκης. Την περίοδο 1910-1911 παρακολουθεί μαθήματα ζωγραφικής αφού προηγουμένως έχει αρνηθεί μια υποτροφία για σπουδές στην αρχιτεκτονική.

Το 1915 πραγματοποιεί την πρώτη του ατομική έκθεση ζωγραφικής, στη Νέα Υόρκη γεγονός που αποτελεί επίσης την αφορμή ώστε να ασχοληθεί με τη φωτογραφία, καθώς φωτογραφίζει ο ίδιος τα έργα του για την δημιουργία καταλόγου. Από εκείνη τη στιγμή, ο Μαν Ρέι αφοσιώνεται στο φωτογραφικό μέσο και οι πρώτες σημαντικές φωτογραφίες του παρουσιάζονται το 1918.

Παράλληλα, ο Μαν Ρέι μαζί με τον Μαρσέλ Ντυσάν, συμμετέχουν στην οργάνωση ενός ντανταϊστικού ρεύματος στην Αμερική, την ίδια εποχή που ο ντανταϊσμός σημειώνει άνθιση στην Ευρώπη. Ακολουθεί η έκδοση ενός μοναδικού τεύχους της επιθεώρησης New York Dada το 1920, ωστόσο ο ίδιος ο Μαν Ραίη αποφαίνεται πως το ρεύμα του ντανταϊσμού δεν είναι εφικτό να αναπτυχθεί στην Αμερική.

Το καλοκαίρι του 1921 εγκαταλείπει τις Ηνωμένες πολιτείες και εγκαθίσταται στο Παρίσι. Η περίοδος που ακολουθεί είναι ίσως η πιο δημιουργική για τον Μαν Ρέι, ο οποίος συνεχίζει να ασχολείται με τη φωτογραφία διαμορφώνοντας ένα ιδιαίτερο ύφος αλλά και μια προσωπική τεχνική.

Πολύ σύντομα από την άφιξή του στη Γαλλία, χρησιμοποιεί τις αποκαλούμενες Ρέι-γραφίες (rayographies) φωτογραφίες που παράγονται τοποθετώντας αντικείμενα πάνω σε μια φωτοευαίσθητη επιφάνεια και στη συνέχεια με έκθεσή τους σε φως. Η τεχνική αυτή στην πραγματικότητα ήταν ήδη γνωστή, ωστόσο ο Μαν Ρέι την υϊοθέτησε για αμιγώς καλλιτεχνικούς σκοπούς.

Το 1925 συμμετέχει μαζί με τους Μαξ Ερνστ, Χουάν Μιρό, Πάμπλο Πικάσσο και Ζαν Αρπ στην πρώτη υπερρεαλιστική έκθεση που πραγματοποείται στο Παρίσι.

Την δεκαετία του 1930 ο Μαν Ρέι επινοεί μαζί με τη βοηθό του Lee Miller την μέθοδο που καλείται solarization και ουσιαστικά αποτελεί το φαινόμενο Sabatier στη διαδικασία της φωτογραφικής εκτύπωσης.

Παράλληλα με τις υπερρεαλιστικές φωτογραφίες του, το έργο του Μαν Ρέι περιλαμβάνει και μια πληθώρα πορτρέτων, συμπεριλαμβανομένων και γνωστών καλλιτεχνών όπως του Ζαν Κοκτώ, του Ανρί Ματίς καθώς και των υπερρεαλιστών Αντρέ Μπρετόν, Τριστάν Τζαρά, Μαρσέλ Ντυσάν, Μαξ Ερνστ και άλλων.

Στα τελευταία χρόνια της ζωής του επέστρεψε στις Ηνωμένες πολιτείες όπου έζησε στην Καλιφόρνια. Πέθανε το 1976 στην Γαλλία.