Vámbéry Ármin szegény zsidó családban született Szentgyörgyön. Dédapja Bamberg városából vándorolt délre, s a Pozsony közeli városkában telepedett le. Akkoriban, II. József rendelete szerint a monarchia területén elő zsidóknak kötelező volt vezetéknevet felvenni, s így a fiú apjának szülővárosát választotta nevéül. Így lett először Bamberger, majd később a család nevének kezdőhangja v-re lágyult, s már Wambergernek íratták be magukat, ha szükséges volt valamilyen hivatalos írásra. Jóval később változtatta nevét a magyarosabban hangzó Vámbéryre. Édesanyja fiatalon megözvegyült, s második házassága miatt költözött a család Dunaszerdahelyre, abba a városba, amelyet Vámbéry mindvégig fogadott szülőhelyének tartott. Tanulmányait a piaristáknál kezdte, majd Pesten és Pozsonyban folytatta. Igen jó nyelvérzéke volt, tizenhat éves korára már folyékonyan beszélt több nyelven is: latinul, franciául, németül – és tanulta az angolt, néhány skandináv nyelvet, az oroszt, a szerbet; s ismerkedett a többi szláv nyelvvel is.

Amikor tanulmányai során megszerette a török irodalmat, érdeklődése a török nyelv és kultúra iránt is felébredt. – Báró Eötvös József támogatásával utazhatott Konstantinápolyba. Először nyelvtanár lett Husszein Daim pasa házánál, közben pedig megismerte a keleti élet sajátosságait és szokásait. Később oktatója és barátja, Mullah Ahmed Effendi segítségével sikerült olyannyira „törökké” válnia, hogy a neves török államférfi, Fuad Pasa titkárává válhatott. – Ezalatt számos publikációja jelent meg tudományos folyóiratokban: török források alapján írt a magyarok történelmi kapcsolatairól.

1858-ban, Konstantinápolyban jelent meg az első műve: egy német–török és török–német szótár. Az immár híres utazóvá lett Kelet-kutatót 1860-ban választotta levelező tagjává a Magyar Tudományos Akadémia. Ugyanebben az évben az Akadémiának ajándékozta a Tarih-i Üngürüsz című középkori magyar krónika török fordítását. Még a következő évben visszatért Pestre azzal a szándékkal, hogy felkutatja a magyarok őshazáját. Az Akadémia támogatásával ősszel indult útnak. Rasid Effendi néven, szunnita dervisnek öltözve indult el Konstantinápolyból és egészen Teheránig jutott el; egy zarándokcsoporttal átutazta Közép-Ázsia sivatagait. Kutatóútjáról 1864-ben tért vissza Pestre. Olyan helyekre sikerült eljutnia, ahová előtte magyar utazónak még nem sikerült. Eredményei azonban nem hoztak osztatlan sikert, mert a Tudományos Akadémia – akárcsak Kőrösi Csoma Sándor esetében – nem lelkesedett a magyarság török eredetét valló elvei iránt. Csalódásában Londonba utazott, s az első igazi elismeréseket is Angliában kapta. Útleírása is itt jelent meg először. Több tudományos társaság – többek között a Royal Geographical Society  – is   tiszteletbeli tagjának választotta. Megfordult a legmagasabb körökben; a királyi udvarban is, ahol nagy tisztelettel, elismeréssel fogadták.

Később mégis hazatért, s részt vett a Magyar Földrajzi Társaság megalapításában – Hunfalvy Jánossal, Xantus Jánossal, Berecz Antallal együtt. A Magyar Tudományos Akadémia 1876-ban rendes tagjává választotta.