Giáo sư Nguyễn Cảnh Toàn sinh ngày 28/9/1926 tại làng Nghiêm Thắng, tại xã Đông Sơn, huyện Đô Lương, tỉnh Nghệ An.
Giáo sư Nguyễn Cảnh Toàn vào học ở Trường Quốc học Huế năm 1942 và tốt nghiệp tú tài Toán năm 1944.
Năm 1957, ông nằm trong số chín cán bộ giảng dạy đại học đầu tiên sang Liên Xô làm thực tập sinh. Năm 1959, ông bảo vệ thành công luận án Phó tiến sĩ tại Đại học Lomonosov.
GS Nguyễn Cảnh Toàn.
Trở về Việt Nam năm 1959, ông giảng dạy tại khoa Toán, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội và tự nghiên cứu đề tài khoa học về hình học. Trong một chuyến đi công tác tại Liên Xô ba tháng, tháng 6/1963, Nguyễn Cảnh Toàn bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ khoa học.
Sau khi bảo vệ luận án tiến sĩ khoa học về hình học, ông tiếp tục giảng dạy tại khoa Toán Đại học sư phạm Hà Nội và đảm nhiệm các chức vụ: chủ nhiệm bộ môn hình học, chủ nhiệm khoa toán, hiệu trưởng trường Đại học Sư phạm Hà Nội (1967 - 1975), Thứ trưởng Bộ Giáo dục, nay là Bộ Giáo dục và Đào tạo (1976-1989). Năm 1994, ông nghỉ hưu.
Ông cũng phó Chủ tịch Hội Toán học Việt Nam và tổng biên tập tạp chí Toán học và Tuổi trẻ hơn 40 năm. Ông là tác giả của nhiều bài báo và đầu sách viết về giáo dục.
Lễ viếng Giáo sư Nguyễn Cảnh Toàn bắt đầu từ 9h30 đến 11h15 ngày 15/2/2017 (tức ngày 19/1/2017 âm lịch) tại nhà tang lễ Quốc gia số 5 Trần Thánh Tông, Hà Nội.