Estudió teología en Reims, trasladándose en 1739 a París, donde le fue concedida la cátedra de filosofía clásica del Collège de France.
En 1746 publicó el tratado Las bellas artes reducidas a un único principio (Les Beaux-Arts réduits à un même principe), con el cual pretendió unificar las numerosas teorías sobre los conceptos de belleza y gusto.
La fama así obtenida, consolidada después con su traducción de Horacio (1750), le llevó a hacerse miembro de la Académie des Inscriptions en 1754 y de la Académie Française en 1761.
Batteux elaboró una teoría sobre las bellas artes, según cual el arte consiste en la fiel imitación de lo bello en la naturaleza.
Aplicando este principio a la poesía, y analizando línea por línea e incluso palabra por palabra la poesía de los más grandes poetas, Batteux llega a la conclusión de que la belleza de la poesía consiste en el refinamiento, en la belleza y la armonía de las expresiones individuales.