อำพล เสนาณรงค์ เกิดเมื่อวันที่ 30 ตุลาคม พ.ศ. 2474 เป็นบุตรคนที่สองของ พลเอก หลวงเสนาณรงค์ (ศักดิ์ เสนาณรงค์)[2] จบการศึกษาระดับมัธยมศึกษาจากโรงเรียนเซนต์คาเบรียล และโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา แล้วเข้าศึกษาต่อระดับปริญญาตรีที่คณะกสิกรรมและสัตวบาล มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และปริญญาโทสาขาพืชกรรมที่ Mississippi State University และสาขาปรับปรุงพันธุ์พืชและพันธุศาสตร์ที่ University of Nebraska ตามลำดับ

หลังจบการศึกษา ได้ทำงานเป็นนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญด้านพันธุวิศวกรรมการเกษตร และสมรสกับคุณหญิงชีวันต์ เสนาณรงค์ (ถึงแก่กรรม)