Nacido en 1959 en Madrid, comenzó a colaborar en el estudio de Rafael Moneo en 1982, un año después de licenciarse en la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid (ETSAM). En 1992 fundó, junto a Luis Moreno Mansilla, el estudio Mansilla+Tuñón Arquitectos. En 2007 recibió el premio de arquitectura contemporánea Mies van der Rohe.

A lo largo de su trayectoria profesional ha colaborado con revistas de arquitectura como Pasajes y Arquitectura. Cabe asimismo destacar la labor docente que ha llevado a cabo en diversas escuelas, como la Städelschule de Fráncfort, la Nueva Escuela de Arquitectura de Puerto Rico, la Fundación San Pablo CEU de Arquitectura, la Escuela Internacional de Arquitectura de Barcelona, o la ETSAM, de la que es responsable de la unidad docente Mansilla+Tuñón.

Entre los proyectos realizados por Mansilla+Tuñón Arquitectos se encuentran el Museo de Arqueología y Bellas Artes de Zamora, la Biblioteca Regional Joaquín Leguina de Madrid, el MUSAC de León y el Museo de Cantabria.