Famille de vieille souche bourbonnaise : juristes, procureurs, notaires, Son père était notaire à Châteaumeillant.
Études secondaires au lycée de Moulins ; bachelier ès sciences et ès lettres (1884) ; installation à Paris, externe vétéran au lycée Louis-le-Grand (1884-1885) ; boursier de licence, études à la Sorbonne, Faculté des Lettres, et à l'EPHE ; licencié ès lettres (1887) ; boursier d'agrégation ; agrégé de grammaire (1889, reçu premier). Il suit notamment des cours au Collège de France (Michel Bréal), à l'EPHE (Ferdinand de Saussure, James Darmesteter, Othon Riemann, Abel Bergaigne, Sylvain Lévi) et à la Sorbonne (Louis Havet, Victor Henry). En 1890-1891, il accomplit un voyage en Autriche (université de Vienne et Mékhitharistes), puis en Transcaucasie (Tiflis, puis Etchmiadzin), pour se perfectionner en arménien et apprendre l'arménien moderne; seconde mission en Arménie en 1903. Docteur ès lettres en 1897, Faculté des Lettres de l'Université de Paris.
1889-1990 : suppléant de Ferdinand de Saussure à l'EPHE, IVe section.
1891-1896: maître de conférences à l'EPHE, IVe section, sous la direction d'études de Michel Bréal.
1894 : chargé du cours d'ancien iranien à l'EPHE, IVe section, à la mort de James Darmesteter.
1896-1915: directeur adjoint à l'EPHE, IVe section, sous la direction d'études de Michel Bréal.
1915-1927: directeur d'études de grammaire comparée à l'EPHE, IVe section.
1925-1936 : président de la IVe section de l'École Pratique des Hautes Études.
1899-1900: suppléant de Michel Bréal au Collège de France.
1902-1906: professeur d'arménien à l'École des Langues Orientales.
1906-1936: professeur de grammaire comparée au Collège de France.
Membre de la Société de Linguistique de Paris, à partir de 1889.
Secrétaire-adjoint (1907-1915), puis secrétaire (1916-1936) de la Société de Linguistique de Paris.
Membre de l'Académie des Inscriptions et Belles-Lettres, élu le 16 mai 1924. Membre de plusieurs académies étrangères.
Collaborateur au Bulletin des armées pendant la guerre de 1914-1918. A l'issue, expert pour la définition des groupes linguistiques et des nations, dans le cadre du découpage des frontières par les traités internationaux. Voir ses analyses et le bilan dans Les langues dans l'Europe nouvelle, Paris, Payot, 1918 ; 2e éd., avec un appendice par Lucien Tesnière sur la statistique des langues de l'Europe, 1928.
Collaborateur du périodique Scientia, consacré à l'actualité scientifique, destiné au grand public cultivé.
Direction d'ouvrage collectif : Les langues du monde, par un groupe de linguistes sous la direction d'Antoine Meillet et Marcel Cohen, Paris : Klincksieck, 1924 ; nouvelle édition, Paris : CNRS, 1952.
Les travaux d’Antoine Meillet ont porté sur la totalité des langues indo-européennes, qu’il a traitées à la fois en philologue et en linguiste. Sa connaissance très étendue des faits des langues de cette famille lui a permis de publier dès 1903 un manuel, régulièrement enrichi dans les éditions successives. Il s’était formé à l’étude des langues classiques (latin, grec), du sanskrit, des langues iraniennes, (avestique, vieux-perse), germaniques (gotique, vieux-haut-allemand), etc. Tout au long de sa vie, il a publié des articles et des monographies sur ces différentes langues. Son parcours est remarquable par les travaux qu’il a entrepris très tôt sur le slave et l’arménien, langues sur lesquelles il a produit des recherches très novatrices. Il est un des fondateurs de la linguistique arménienne. Au cours des années 1910-1920, il s’est intéressé de près aux nouvelles langues indo-européennes découvertes en Asie Centrale, notamment les langues moyen-iraniennes et les deux langues appelées « tokharien » A et B : il fut un des pionniers de leur interprétation dans le cadre indo-européen. Il n’est guère que le hittite (déchiffré en 1915) auquel il n’ait pas consacré de travail majeur. Il s’est beaucoup intéressé aux langues romanes, et à l’histoire même du français. Ses intérêts s’étendaient aux langues d’autres familles, dont il pensait qu’elles pouvaient être interprétées par la même méthodologie que celles de la famille indo-européenne. Son enseignement à l’EPHE, au Collège de France, ainsi que ses publications ont concerné tous les aspects de diverses langues indo-européennes : phonétique historique, morphologie, syntaxe, vocabulaire, étymologie. Au cours de plusieurs générations, il a formé et influencé par ses cours et son rayonnement tous les linguistes français, et une partie significative des linguistes du monde entier. Largement reconnu à l’étranger, il entretenait un vaste réseau international. En plus de ses travaux strictement philologiques et techniques, sur plusieurs langues, il a développé dans ses écrits théoriques une méthodologie qui associe linguistique historique et linguistique générale, laquelle vise à restituer des lois générales d’évolution des langues, et à interpréter les faits particuliers à partir du système propre à chaque langue, dans la lignée de Ferdinand de Saussure. Les évolutions des langues, à travers leurs états successifs, résultent, selon Meillet, pour une large part des conditions sociales et historiques, des contacts (substrat, superstrat), des changements de la structure sociale. Ce point de vue sur les langues était en relation avec les doctrines de l’école de sociologie française (Emile Durkheim, Marcel Mauss, Lucien Lévy-Bruhl). Dans le domaine précis de la linguistique indo-européenne, il a posé les bases de la méthode comparative et historique de la reconstruction des états passés d’une langue commune, qui sert à expliquer les correspondances régulières entre différentes langues.
Recherches sur l’emploi du génitif-accusatif en vieux-slave, Paris : Bouillon, 1897 (Bibliothèque de l’École des Hautes Études. SHP, fasc. 115).
De indo-europaea radice *men- « mente agitare », Paris : Bouillon, 1897.
Études sur l’étymologie et le vocabulaire du vieux-slave, Paris, 1902-1905 (Bibliothèque de l’École des Hautes Études. SHP, fasc. 139).
Esquisse d’une grammaire comparée de l’arménien classique, Vienne : Imprimerie des PP. Mékhitharistes, 1903 ; 2e éd. entièrement remaniée, 1936.
Introduction à l’étude comparative des langues indo-européennes, Paris : Hachette, 1903 ; 7e éd., 1934 ; 8e éd. corrigée, 1937. Réimpr. Alabama : University of Alabama Press, 1964.
De quelques innovations de la déclinaison latine, Paris : Klincksieck, 1906.
Les dialectes indo-européens, Paris : Champion, 1908 ; 2e éd., avec introduction nouvelle, 1922.
Altarmenisches Elementarbuch, Heidelberg : Carl Winter, 1913. Traduction : Manuel élémentaire d’arménien classique, Limoges : Lambert-Lucas, 2017.
Aperçu d’une histoire de la langue grecque, Paris : Hachette, 1913 ; 4e éd., 1935 ; 8e éd., bibliographie mise à jour et complétée par Olivier Masson, Klincksieck, 1975.
Grammaire du vieux-perse, Paris : Guilmoto, 1915 ; 2e éd. corrigée et augmentée par E. Benveniste, Paris : Klincksieck, 1931.
Caractères généraux des langues germaniques, Paris : Hachette, 1917 ; 4e éd., 1930.
Linguistique historique et linguistique générale, Paris : Champion, 1921 ; 2e éd., 1926.
(avec Helena de Willman-Grabowska) Grammaire de la langue polonaise, Paris : Champion, 1921.
Les origines indo-européennes des mètres grecs, Paris : PUF, 1923.
Le slave commun, Paris : Champion, 1924 ; 2e éd. revue et augmentée par André Vaillant, 1934.
(avec André Vaillant), Grammaire de la langue serbo-croate, Paris : Champion, 1924.
Trois conférences sur les Gâthâ de l’Avesta, faites à l’Université d’Upsal, Paris : Geuthner, 1925.
(avec Joseph Vendryes) Traité de grammaire comparée des langues classiques, Paris : Champion, 1924 ; 5e éd, 1979.
La méthode comparative en linguistique historique, Oslo : Instituttet for Sammenlignende Kulturforskning/Paris : Champion, 1925.
Esquisse d’une histoire de la langue latine, Paris : Hachette, 1928 ; 3e éd., 1933 ; nouvelle édition, bibliographie mise à jour et complétée par Jean Perrot, 1966.
(avec Alfred Ernout), Dictionnaire étymologique de la langue latine. Histoire des mots, Paris : Klincksieck, 1932 ; 4e éd., 1959 ; 2e tirage, 1967.
Linguistique historique et linguistique générale, t. II, Paris : Klincksieck, 1936. Réimpr. avec le t. I (n° 13), Limoges : Lambert-Lucas, 2015. Édition préparée, présentée et indexée par Pierre Ragot.
Dreyfusard.
Défenseur des minorités linguistiques en Europe centrale et orientale. Défenseur de la nation arménienne.
Mélanges linguistiques offerts à M. Antoine Meillet par ses élèves (D. Barbelenet, G. Dottin, R. Gauthiot, M. Grammont, A. Laronde, M. Niedermann, J. Vendryes). Avec un avant-propos de Paul Boyer, Paris : Klincksieck, 1902 ; réimpr. Genève : Slatkine, 1972.
Gabriel Bergounioux et Charles de Lamberterie (éd.), Meillet aujourd'hui (actes du colloque de Noirlac, 21 octobre 2000). Avec la collaboration de Jack Feuillet, Anne-Marguerite Fryba-Reber, Daniel Petit, Georges-Jean Pinault, Pierre Swiggers et Stefan Zimmer, Leuven-Paris : Peeters (Collection linguistique publiée par la Société de Linguistique de Paris, t. 89), 2006.