หมึกส่วนมากจะมีอายุขัยโดยเฉลี่ยไม่เกิน 4 ปี อย่างหมึกกระดองมีอายุขัยราว 240 วัน หมึกถือเป็นสัตว์ที่มีการเจริญเติบโตเร็วมาก เมื่ออายุถึง 3 เดือน ก็สามารถสืบพันธุ์ได้ หมึกมักจะจับคู่เป็นคู่ ๆ โดยในหมึกกระดองตัวผู้จะมีถุงสเปิร์ม ซึ่งตัวผู้จะใช้หนวดดึงถุงสเปิร์มนี้ไว้ในตัวตัวเมียบริเวณรอบปาก ในขณะที่หมึกกล้วยจะทิ้งไว้ข้างลำตัว

หมึกจะวางไข่ไว้ในโพรงหรือติดกับวัสดุต่าง ๆ ใต้น้ำ เช่น หินหรือปะการัง เมื่อฟักเป็นตัวแล้ว หมึกในวัยเล็กจะมีรูปร่างเหมือนตัวเต็มวัยทุกประการ หมึกตัวเมียในกลุ่มหมึกกระดองเมื่อวางไข่แล้ว น้ำหนักจะค่อย ๆ ลดลงและตายลงในที่สุด ในขณะที่หมึกยักษ์ตัวเมียจะดูแลไข่และดูแลลูกจนกระทั่งฟักออกมาเป็นตัว