Suo padre Joseph-André Denis era baccelliere e traduttore giurato al Ministero degli esteri ed ebbe la protezione di Talleyrand. Sua madre Aglaé-Sophie Stocard discendeva da una famiglia d'avvocati al Parlamento di Parigi, il cui padre Jean-Baptiste fu sindaco di Villecresnes. La coppia ebbe tre figli, fra cui il deputato Alphonse Denis, sindaco di Hyères e una figlia Marie Sophie (1807-26 dicembre 1835). Ferdinand rimase celibe per tutta la vita. Fu amico di Charles Nodier e del pittore Louis-Charles Arsenne, con cui scrisse un Manuel du peintre et du sculpteur ("Manuale di pittura e di scultura").
Dopo che suo padre ebbe perduto il suo impiego e la situazione della famiglia fu diventata precaria, s'imbarcò diciottenne il 24 agosto 1816 per il Sudamerica con l'amico di famiglia Henri Plasson, commerciante e agente consolare a Salvador nella provincia di Bahia in Brasile, con la speranza di fare fortuna. Arrivò a Rio de Janeiro nell'ottobre del 1816 e vi soggiornò fino al 12 marzo 1817, quindi tornò a Salvador il 12 maggio dello stesso anno come segretario di Plasson. Siccome questa situazione non era soddisfacente, ne approfittò per viaggiare e rientrò in Francia nell'ottobre del 1819.
Nel 1838, entrò al ministero dell'Istruzione pubblica come bibliotecario. Fu conservatore della biblioteca Sainte-Geneviève dal 1841 al 1865, e amministratore dal 1865 al 1885.
Fu quello che i biografi chiamano un infaticabile scrittore, autore di molti libri sulla letteratura portoghese, di altri sulla storia e sui costumi del Brasile, un assiduo contributore di giornali e riviste come Le Magasin pittoresque, Le Tour du monde o la rivista brasiliana Corographia Bresilica. Sembrò avere un interesse particolare per le tradizioni e lo spiritismo. Diede anche il suo contributo al Bulletin du Bibliophile, che il libraio-editore Joseph Techener aveva fondato con Charles Nodier nel 1834.
La sua opera Le Brahme voyageur ou la sagesse populaire de toutes les Nations ricevette nel 1832 il premio Montyon.
Nel 1847, redasse la brochure per l'inaugurazione della statua del Genio della navigazione a Tolone, grazie a suo fratello.
Sainte-Beuve disse di lui: «M. Ferdinand Denis, autore di Scènes de la nature sous les Tropiques e André le voyageur è nella nostra generazione un rappresentante purissimo e sensibilissimo dell'inspirazione propria venuta da Bernardin de Saint-Pierre».
Buenos Ayres et le Paraguay ; ou histoire, mœurs, usages et costumes des habitans de cette partie de l'Amérique., Nepveu, 1823
Scènes de la nature sous les tropiques et de leur influence sur la poésie. Suivies de Camoens et Jozé Indio., Louis Janet, 1824
Résumé de l'histoire du Brésil, suivi du Résumé de l'histoire de Guyane, Lecointe & Durey, 1825
Tableau historique, analytique et critique des sciences occultes, 1830
Le Brahme voyageur, ou la sagesse populaire de toutes les Nations, Paris, 1832
Les Navigateurs, ou Choix de Voyages anciens et modernes, recueillis., Louis Janet, 1834
Musée de Naples ; Peintures, bronzes et statues érotiques du cabinet secret, Abel Ledoux, 1836
Chroniques chevaleresques de l'Espagne et du Portugal, suivies du Tisserand de Ségovie, drame du XVIIe siècle, Ledoyen, 1839
André, Le Voyageur, 1840
Tableau historique, analytique et critique des sciences occultes où l'on examine l'origine, le développement, l'influence et le caractère de la divination, de l'astrologie, des oracles, des augures, de la Kabbale, la féerie, la magie, la sorcellerie, la démonologie, la philosophie hermétique, les phénomènes merveilleux, etc., précédé d’une introduction et suivi d'une biographie, d'une bibliographie et d'un vocabulaire, Mairet et Fournier, 1842
Le Monde enchanté, cosmographie et histoire naturelle fantastique du Moyen Âge, 1843
Une Fête Brésilienne, Célébrée a Rouen en 1550, Suivie d'un Fragment du XVIe Siècle Roulant sur la Théogonie des Anciens Peuples du Brésil, et des Poésies en Langue tupique de Christovam Valente., Paris, 1850
Histoire De L'Ornementation Des Manuscrits, Paris, 1857
Arte Plumaria. Les Plumes, Leur Valeur et Leur Emploi Dans Les Arts Au Mexique, Au Pérou, Au Brésil, Dans Les Indes et Dans L'Océanie, Ernest Leroux, 1875
Histoire de l'Ornementation des Manuscrits, Edouard Rouveyre, 1880
Le Brésil, Histoire, mœurs, usages et coutumes des habitans de ce royaume
Come coautore:
Ferdinand Denis, Hippolyte Taunay, Le Brésil, ou Histoire, mœurs, usages et coutumes des habitans de ce royaume : Ouvrage orne de nombreuses gravures d'après les dessins faits dans le pays, Nepveu, 1822
Ferdinand Denis, L.C. Arsenne, Manuel du peintre et du sculpteur, 1833
Ferdinand Denis, Pierre Pincon e Guillaume François De Martone, Nouveau manuel de bibliographie universelle., Librairie Encyclopedique de Roret, 1857
Ferdinand Denis, Victor Chauvin, Les vrais Robinsons. Naufrages, Solitude, Voyages., Librairie du Magasin Pittoresque, 1863
Fondo Ferdinand Denis
Questo fondo della Biblioteca Sainte-Geneviève sulla Spagna, sul Portogallo, sulle lingue e la civilizzazione del Brasile, che comprende manoscritti di F. Denis e libri annotati da lui, comprende 1350 documenti.
