Nguyễn Mạnh Duy Linh bắt đầu học piano tại Nhạc viện TP.HCM từ năm 1988. Sau đó, anh theo học Sáng tác tại Nhạc viện Quốc gia Magnitogorsk (Nga) năm 2000, tốt nghiệp Cử nhân sáng tác loại xuất sắc vào năm 2005 và Thạc sĩ Sáng tác vào năm 2008. Trong suốt thời gian học tập, các sáng tác của anh thường xuyên được biểu diễn tại các thành phố của Nga như Magnitogorsk, Chelyabinsk, Perm, và Moscow. Tháng 2 năm 2006, anh được mời giam gia Liên hoan Các Nhạc sĩ trẻ toàn Nga tại Moscow với tác phẩm “Thoáng qua” viết cho tứ tấu dây. Năm 2007, anh được trao giải thưởng Nhạc sĩ Xuất sắc tại Liên hoan Âm nhạc Quốc tế lần thứ 4 tại Thành phố Chelyabinsk (Nga) cho tác phẩm Concerto cho violin và dàn nhac thính phòng, tác phẩm này sau đó được biểu diễn bởi Dàn nhạc Giao hưởng HBSO. Vào tháng 9 năm 2011, tác phẩm “Concerto Grosso cho violin, piano, percussion và dàn nhạc dây” của anh được Dàn nhạc Giao hưởng Quốc gia Việt Nam biểu diễn. Tháng 10 năm 2011, anh được mời tham dự Liên hoan Âm nhạc Đương đại Quốc tế tổ chức tại Bandung (Indonesia).
Anh cũng sáng tác nhạc cho các tác phẩm múa đương đại như “Những ô cửa sổ”, “Chuyển”, “Đối thoại”, “Nước”, “Những mảnh ghép của giấc mơ” và “Chạm tay vào quá khứ” cũng như cho nhiều vở kịch truyền hình khác của Đài truyền hình TP.HCM. Tại Liên hoan phim năm 2013, anh được trao giải Cánh diều vàng dành cho “Nhạc sĩ xuất sắc” với phần âm nhạc cho bộ phim điện ảnh “Đường đua”.
Hiện tại anh là Trưởng phòng Tổ chức biểu diễn và là Chỉ huy đêm diễn cho các chương trình của HBSO. Anh thường xuyên được mời tham dự workshop dành cho các nhà quản lý nghệ thuật tại Mỹ và các nước Châu Á. Bên cạnh đó, anh cũng là giảng viên của khoa Sáng tác-Chỉ huy-Âm nhạc học tại Nhạc viện TP.HCM.