Henri Hymans’ Vater war Arzt und zog aus Nordholland nach Brüssel, kurz bevor Belgien 1830 unabhängig wurde; sein Bruder war der spätere Historiker Louis Hymans (1829–1884). Von dort übersiedelte die Familie nach Antwerpen, dem Geburtsort Henri Hymans’. Seine Mutter Sophie Hymans, geborene Josephs, führte den Jungen bald in die Antwerpener Museen. Während seiner Schulzeit nahm Henri Hymans Zeichenkurse bei Edward Dujardin (1817–1889) an der Königlichen Akademie der Schönen Künste Antwerpen. Nach dem Tod des Vaters im Jahr 1849 zog die Familie nach Brüssel. Henri Hymans nahm weiterhin Zeichenunterricht bei François Stroobant (1819–1916). Stroobant führte den Jungen in die Lithographie ein. Im Jahr 1857 begann Henri Hymans seine Karriere als Volontär unter Chefkurator Louis Alvin (1806–1887) in der Druckerei der Königlichen Bibliothek Belgiens in Brüssel. Die Druckerei wurde im April 1859 der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. 1860 erhielt Henri Hymans eine Festanstellung sowie ein Stipendium zur Weiterführung seines lithographischen Projekts. Er entschied sich allerdings, die Arbeit als Lithograph zugunsten kunstgeschichtlicher Studien nicht weiter zu forcieren. 1875 wurde die Druckerei der Königlichen Bibliothek unter Henri Hymans’ Leitung eine eigene Abteilung. Im Jahre 1877, anlässlich der Feier des dreihundertsten Geburtstages von Rubens in Antwerpen, war Hymans zusammen mit dem Rubens-Forscher Max Rooses und anderen an der Zusammenstellung des Kataloges der Rubens-Ausstellung beteiligt. Im Dezember 1877 wurde Henri Hymans Professor für Ästhetik und Kunstgeschichte an der Akademie der Schönen Künste in Antwerpen.