Nel 1834 si laureò in medicina chirurgia all'Università di Padova e dall'anno seguente ricopri il ruolo di assistente alla cattedra di Botanica della stessa Università. Nel 1839 fu nominato Professore Ordinario di Scienze Preparatorie, fisica, chimica e botanica, del corso d'insegnamento di Chirurgia. Nel 1848, per ragioni politiche, fu cancellato dal ruolo di professore dalla I.R. Università di Padova.
L'anno successivo si stabilì quindi all'Università di Pisa, dove con Decreto Granducale fu nominato professore di Mineralogia e Geologia e divenne direttore del museo dell'Università, in sostituzione della cattedra occupata da Leopoldo Pilla, caduto sul campo della battaglia di Curtatone e Montanara.
Nel 1860 fu nominato socio dell'Accademia nazionale delle Scienze.
Meneghini fu autore di numerose pubblicazioni e monografie, concernenti argomenti di fisiologia, medicina e soprattutto botanica (algologia). Successivamente si occupò di geologia. Considerato il fondatore della Scuola geologica pisana, nel 1882 fu presidente della Società Geologica Italiana.
