Larsen hadde sin utdannelse fra Kunstakademiets arkitektskole i København og Massachusetts Institute of Technology School of Architecture i Boston. Tidlig i karrieren var han bl.a. knytta til Arne Jacobsens og Jørn Utzons arkitektkontorer. Fra 1959 ledet han sitt eget arkitektkontor, Henning Larsen Architects, tidligere Henning Larsens Tegnestue.