信濃毎日新聞社社長・衆議院議員・貴族院議員を務めた小坂順造の長女・百合子（自由民主党衆議院議員小坂善太郎・自由民主党衆議院議員小坂徳三郎の姉）と結婚し、長男・次男・三男をもうけたが、都知事就任前に離婚、子供3人は小坂家に引き取られた。都知事就任時には既に再婚しており、後妻との間に長女をもうけている。1984年（昭和59年）12月、死去に際して後妻が喪主を務めている。長男は自由民主党衆議院議員（後に参議院議員）小坂憲次の秘書を務めた。また次男は僧侶となってオーストラリアに渡り、三男は信越化学工業に勤務した。いずれも小坂姓を名乗っている。
学校群制度を導入したのは美濃部都政ではない。学校群制度による都立高校入試は東龍太郎都政時代末期に導入されたもので、第1回入試は東都政下の1967年3月に実施された。美濃部都知事初当選は同年4月15日の統一地方選である。学校群制度による入試は1967年度（昭和42年度）入学者から1981年度（昭和56年度）入学者までの15回で、美濃部都政下では1968年（昭和43年）から1979年（昭和54年）までの12回が実施された。なお、学校群制度については、都立高校の東京大学など難関大学への進学実績低下の発端となったという説がある。
公営競技廃止を、政治公約として前面に押し出し、美濃部の都知事就任後に公約実行という形で、東京都はそれまで行っていた競輪・地方競馬・競艇・オートレースと、全ての公営競技事業から撤退している。これにより、東京都の単独主催場であった大井オートレース場と「競輪のメッカ」とも呼ばれた後楽園競輪場は閉鎖された。これに対しファンからの苦情が相次ぎ、東京都の収益も激減した。都営ギャンブル収益は、当時、年間百余億円あったという。この他にも、東京都内に設置されている公営競技場は存在しているが、この内東京競馬場は、国の中央省庁である農林水産省管轄の外郭団体（特殊法人）である日本中央競馬会が、江戸川競艇場・平和島競艇場・多摩川競艇場・大井競馬場・京王閣競輪場・立川競輪場は、東京都とは別に市町村や東京都区部が主催権を持っていたため、閉鎖・廃止にならず、東京都が主催していた開催枠については、各々公営競技主催権の移行が行われた。
健康保険を使った医療費の個人負担分について、都が肩代わりする政策は大変支持されたが、これに自民党・政府・厚生省が「枯れ木に水をやる政策」と反対し、「個人負担分の肩代わりは健康保険法違反で実施不可能」などと反発し、少数与党で一旦頓挫した。大署名運動などで、厚生省に「健康保険法違反」の見解を撤回させて無料化を実施した。この東京都の老人医療費無料化が画期となって、全国各地の自治体に無料化措置が拡がった。
知事退任後は社会党東京都本部などの推薦を受けて無所属で参議院議員に転出。革新自由連合所属の中山千夏の率いる「一の会」に所属し、後に第二院クラブらの議員との統一会派「無党派クラブ」「参議院の会」代表を務めるも、晩年は病気がちとなり、任期途中の1984年（昭和59年）12月、自宅の書斎で心筋梗塞のため死去した。
東京帝国大学経済学部では、マルクス経済学者の大内兵衛に師事し、後期資本主義の危機的状況の諸現象、なかんずくインフレーションを研究した。助手となるが、マルクス主義と処世の両立を安易に信じているような態度で挨拶に行ったことが反マルクス派の河合栄治郎の怒りを買い、母校の経済学部に講師として残ることが不可能になる。そのため法政大学経済学部に転出し、以後マルクス経済学者として教鞭を振るう。大内兵衛、有沢広巳と共に、労農派マルクス経済学からの内閣総理大臣・池田勇人（当時）のブレーンの一人でもあった。1960年から1962年までNHK教育で放送されていた『やさしい経済教室』で、経済の問題をやさしく解説する「お父さん」役として出演していた。
美濃部達吉・多美子夫妻の長男として東京府に生まれた。父・達吉は天皇機関説で知られる憲法学者である。母・多美子は、数学者・教育者・政治家として活躍した菊池大麓の長女であり、亮吉は箕作阮甫の玄孫にあたる。東京高師附属小（現・筑波大附属小）、同附属中（現・筑波大附属中・高）を卒業する。附属中学の同級生には、正田英三郎（日清製粉名誉会長、上皇后美智子の父）、岸本英夫（東京大学名誉教授）、芳賀檀（ドイツ文学者）、諸井三郎（作曲家）などがいる。旧制二高（現・東北大学）を経て、東京帝国大学に進む。
738年完成の大唐六典では「辺要置防人為鎮守」（辺地の防衛のために防人を置く）とされている。防人の数は担当地域の規模によって定められており、上鎮では500人、中鎮では300人、下鎮では300人以下、上戍は50人、中戍は30人、下戍は30人以下とされた。唐代初期には全国で上鎮が20箇所、中鎮が90箇所、下鎮が135箇所、上戍が30箇所、中戍が86箇所、下戍が235箇所との記録があり、合計すると7-8万人の兵力となる。兵士は農村から徴兵された他、犯罪者や無住者など所払いの人達も送られた。任期は3年だが、延長される事もしばしばあった。食料・武器は自弁であった。なお、開元、天宝年間（713年-756年）になると、募集された職業軍人で構成されるようになった。