Философские взгляды Самарина находились сначала под сильным влиянием гегелевской философии. После знакомства с К. С. Аксаковым сблизился с ведущими славянофилами: А. С. Хомяковым и братьями Киреевскими. Особенно сильным было воздействие на него идей Хомякова.
Родился в богатой и родовитой дворянской семье; окончил историко-филологическое отделение философского факультета Московского университета. Большие связи в высшем свете, отличное светское образование обеспечивали ему блестящую служебную карьеру, но она его не привлекала. Первоначально он увлекался Гегелем и пытался примирить с ним православие; затем под влиянием Хомякова примкнул к славянофильскому направлению и стал одним из талантливейших его представителей.
Богословские воззрения Хомякова Самарин воспринял всецело и пытался проводить их в замечательной диссертации о Стефане Яворском и Феофане Прокоповиче, которую он в 1844 г. защищал в Московском университете. В Яворском и Прокоповиче Самарин усматривал представителей двух начал — антипротестантского (момент единства) и антикатолического (момент свободы), которые соединены в православной церкви. Вследствие резких нападок на церковные преобразования XVIII в. в печати могла тогда появиться лишь третья, наименее значительная часть диссертации, под заглавием «Стефан Яворский и Феофан Прокопович, как проповедники» (М., 1844).
В 1844 г. Самарин поступил на службу, был секретарем 1-го департамента сената. Вскоре перешёл в министерство внутренних дел и в 1847 г. отправился в Ригу делопроизводителем комиссии, которой поручено было обревизовать тамошнее городское правление. Изучив все городские архивы, Самарин написал историю г. Риги («Общественное устройство г. Риги», СПб., 1852), изданную в ограниченном количестве экземпляров. Тогда же Самарин состоял при рижском генерал-губернаторе Е. А. Головине. Слухи о насильственном присоединении к православию эстов и латышей и о возбуждении их православным духовенством против помещиков побудили его написать в 1849 "Письма из Риги", в которых обсуждалось отношение к России прибалтийских немцев.
Письма эти, получившие распространение в рукописи, вызвали неудовольствие влиятельных сфер. Самарин был привлечен к ответственности по обвинению в разглашении служебных тайн. Благодаря личному вмешательству в дело императора Николая I, который призвал к себе Самарина для объяснений, дело кончилось для последнего 10-дневным арестом в крепости и переводом на службу в Симбирскую губернию. Разъяснение положения дел в Прибалтийском крае и его отношений к России и позже занимало Самарина и вызвало целый ряд исследований, напечатанных им за границей под заглавием «Окраины России» (5 вып., Берлин, 1868-76). В числе их имеются и ценные исторические исследования - например, очерк крестьянского вопроса в Лифляндии, но главным образом они посвящены задачам русской политики на окраинах.
Уже в своих «Письмах из Риги» Самарин указывал, что задачи эти заключаются в поднятии и укреплении тех общественных элементов, которые дружественно расположены к основному населению государства, — а такими элементами в Прибалтийском крае являются латыши и эсты, которые должны быть освобождены от немецкого влияния. В конце 1849 г. Самарин был назначен правителем канцелярии киевского генерал-губернатора Д. Г. Бибикова, которому много содействовал в выработке инвентарей. В 1853 г. Самарин вышел в отставку и подолгу жил в деревне, изучая быт и хозяйственное положение крестьян и все более и более убеждаясь в необходимости отмены крепостного права. Вместе с тем он приступил к изучению истории освобождения крестьян в Западной Европе, преимущественно в Пруссии. В результате, получилось обширное сочинение, которое в сокращенном виде напечатано было в журнале «Сельское благоустройство». С 1856 г. Самарин был деятельным сотрудником «Русской беседы».
Когда поднят был вопрос об упразднении крепостного права, Самарин был назначен членом от правительства в Самарском губернском комитете. В 1859 г. он был приглашен к участию в трудах редакционных комиссий, где работал в административном и хозяйственном отделениях, представляя вместе с князем В. А. Черкасским и некоторыми другими славянофильское воззрение на народный быт. Деятельное участие принимал Самарин и в реформах, проведенных Н. А. Милютиным в 1864 г. в Царстве Польском. Это был мимолетный эпизод в жизни Самарина, которая со времени великих реформ главным образом была посвящена деятельности общественной. Первые три года по освобождении крестьян он был членом губернского присутствия по крестьянским делам в Самаре.
С введением земского и городского самоуправления труды Самарина разделились между народными школами, которыми он усердно занимался у себя в деревне, и занятиями по земским и городским делам в Москве. Не будучи реформатором, который желал бы подчинить течение жизни какому-либо отвлеченному принципу, Самарин был, по выражению А. Д. Градовского, «человеком реформы», то есть горячим защитником того, что приобретено русским обществом с 1861 г. Требуя для России самобытного развития, он боялся ломки народного быта, преждевременного искажения его коренных начал, но в то же время всеми силами защищал те нововведения, которые вносили свет в русское общество, хотя бы основная их мысль и была заимствована из-за границы. «Неисправимый славянофил» (по его собственным словам), Самарин высоко ценил западную цивилизацию. В земском самоуправлении, в зачатках свободного печатного слова, в новом суде он видел условия, способные поднять наш народный дух, сообщить нашей государственной и общественной жизни более национальный характер. Вот почему он восставал против наших «охранителей», поставивших себе целью запугать правительство и подвигнуть его на ломку всего, созданного в эпоху великих реформ. Самарин, продолжая традиции старших славянофилов, являлся сторонником «народной» монархии, наиболее ярко выраженной в допетровскую эпоху.
С уничтожающею иронией осмеял он этих «охранителей» в своем ответе (изданном за границей в 1875 г.) генералу Фадееву, автору книги «Чем нам быть», доказывая, что мнимое «охранение» желает идти путем чисто революционной ломки во имя отвлеченного принципа. Этот ответ является одним из замечательнейших полемических сочинений в русской литературе. С ещё большим блеском полемический талант Самарина сказался в письмах о иезуитах, появившихся в 1865 г. сначала в «Дне», потом отдельной книгой и выдержавших два издания («Иезуиты и их отношения к России», 2 изд., СПб., 1868; есть польск. перевод). По глубине анализа и силе негодующего чувства письма Самарина могут быть сравнимы с «Провинциальными письмами» Паскаля.
Самарин разбирает систему авторитетного иезуита-казуиста Бузенбаума, сравнительно умеренного в своих выводах, и на частных правилах иезуитской нравственности выясняет всю её безнравственность. Вызван был этот трактат Самарина письмом русского иезуита Мартынова, который по поводу приезда в Петербург иезуита-проповедника выступил с защитою своего ордена и вызывал на полемику. Когда перчатку поднял Самарин, иезуиты предпочли воздержаться от дальнейшей полемики. По словам К. Д. Кавелина, «ни огромные знания, ни замечательный ум, ни заслуги, ни великий писательский талант не выдвинули бы так вперед замечательную личность Самарина, если бы к ним не присоединились два несравненных и у нас, к сожалению, очень редких качества: непреклонное убеждение и цельный нравственный характер, не допускавший никаких сделок с совестью, чего бы это ни стоило и чем бы это ни грозило».
Чуждый властолюбия и честолюбия, Самарин отличался широкою терпимостью к чужим мнениям: чувства дружбы соединяли этого бойца славянофильской идеи с К. Д. Кавелиным, ветераном западничества, с которым он расходился и по вопросам чисто теоретическим (возражения Самарина на «Задачи психологии» Кавелина). Возвышенным характером Самарина объясняется и громадный авторитет, каким он пользовался во всех слоях общества, что особенно ярко сказалось в начале 1870-х годов, при обсуждении в земских собраниях податной реформы: земства многих губерний обращались по этому вопросу за советами к Самарину.
В качестве председателя комиссии, избранной моск. земством для обсуждения податного вопроса, Самарин составил подробный, тщательно разработанный проект податной реформы в смысле уравнения всех сословий. В связи с этой работой Самарина стоит его статья о финансовых реформах в Пруссии в начале XIX ст. (в «Сборнике государственных знаний» Безобразова, т. VI). «Сочинения» Самарина (т. I—X , М., 1877-96) издавались его братом Д. Ф. Самариным.