Воспитание получил в первом кадетском корпусе . В 1805—1806 состоял адъютантом при генерале М. А. Милорадовиче, участвовал в походе против французов и был при Аустерлице. В 1807 был сотенным начальником дворянского ополчения. В отставке жил в родовом имении, путешествовал по Смоленской и Тверской губерниям, по Волге, совершил поездку в Киев.
В 1808 г. издал «Письма русского офицера» — записки о военных кампаниях 1805—1806 гг.
В 1812 г. опять поступил в армию адъютантом к Милорадовичу и находился в походе до конца 1814 г. Участвовал в боях при Тарутине, Малом Ярославце, Вязьме, Дорогобуже, при Баутцене.
Вернувшись в Россию, издал продолжение «Писем русского офицера» — записки об Отечественной войне 1812 г. и заграничных походах русской армии 1813-1814 гг. (Москва, 1815—1816). Именно эти военные записки принесли Фёдору Глинке литературную известность.
В 1816 был переведён в гвардию, в Измайловский полк, с прикомандированием к гвардейскому штабу. В это время при штабе образовались библиотека и «Общество военных людей», а вскоре начал выходить и «Военный журнал», редактором которого был Глинка. Большое участие он принимал и в «Вольном обществе любителей российской словесности», где состоял то вице-председателем, то председателем. Упражняясь в стихотворстве, Глинка писал и книги для народа: повесть «Лука да Марья» (Санкт-Петербург, 1818), «Подарок русскому солдату» (Санкт-Петербург, 1818), «Зиновий Богдан Хмельницкий» (Санкт-Петербург, 1819).
Совершённое им в 1810—1811 путешествие по России дало ему повод написать «Мечтания на берегах Волги» (Санкт-Петербург, 1821). Участвовал в деятельности тайного декабристского «Союза спасения», затем вместе с М. Ф. Орловым и А. Н. Муравьёвым основал «Союз благоденствия северных рыцарей». Входил в Коренную управу «Союза благоденствия», участвовал в Петербургском совещании 1820 г., проходившем на его квартире, и в Московском съезде 1821 г. Занимал умеренные позиции, будучи сторонником конституционной монархии. Вместе с Г. А. Перетцем основал побочное тайное общество «Хейрут» (иврит: «Свобода») (известное также как «Общество Глинки-Перетца»), о целях и деятельности которого достоверных сведений нет. После 1821 г. участия в декабристском движении не принимал.
Был арестован 30 декабря 1825 г., и в тот же день освобождён. После второго ареста 11 марта 1826 г. несколько месяцев содержался в Петропавловской крепости, 15 июня 1826 г. был освобождён, исключён из военной службы и сослан в Петрозаводск. Там он был определён советником олонецкого губернского правления; в 1830 г. переведён в Тверь, где женился на А. П. Голенищевой-Кутузовой, а в 1832 г. — в Орёл. В 1835 он вышел в отставку и поселился в Москве.
За это время определился и талант Глинки как духовного поэта, талант небольшой, но оригинальный, направление которого, как определил его Белинский, было «художественно и свято».
Ещё в 1826 г. Глинка издал «Опыты священной поэзии» (Санкт-Петербург), а в 1839 г. вышли его «Духовные стихотворения». В этих сборниках попадаются очень грациозные стихотворения, дышащие искренним чувством. Гораздо скучнее его поэма: «Карелия или заточение Марфы Иоанновны Романовой» (Санкт-Петербург, 1830).
В 1853 г. Глинка переселился в Санкт-Петербург и в 1854 напечатал известное в свое время патриотическое стихотворение «Ура! На трёх ударим разом», с воинственным направлением. В петербургский период своей жизни стал интересоваться спиритизмом и впал в мистицизм, к которому имел несомненную наклонность и ранее. Плодом такого настроения были «Иов, свободное подражание книге Иова» и поэма «Таинственная капля» (Б., 1861 и М. 1871), не имеющая художественных достоинств.
В 1862 переселился в Тверь, занимался там археологией и принимал участие в общественных делах.
Наиболее известны стихотворения Ф. Глинки «Тройка» (Вот мчится тройка удалая…) и «Песнь узника» (Не слышно шуму городского…), лёгшие в основу популярных народных песен.