Era filho de Manuel Rodrigues Ferreira, abastado comerciante da cidade de Salvador. Casou-se em 1792 com D. Germana Pereira da Cunha e Queiróz, filha do capitão Luís Pereira da Cunha. Deste casamento nasceu um filho, Germano Alexandre Queiróz Ferreira, e duas filhas.
Alexandre Rodrigues Ferreira tomou as ordens menores no Convento das Mercês, em Salvador, a 20 de setembro de 1768. Em outubro de 1770, com 14 anos, viajou para o reino e matriculou-se na UC, na cadeira de Instituta. Depois da reforma pombalina da Universidade (1772), registou-se em Leis (1773), Matemática (1775) e no Curso Filosófico (1774), onde cursou cadeiras de Filosofia Racional, Moral e Natural (Lógica, Metafisica, Ética, História Natural, Física Experimental e Química). Por dois anos foi demonstrador de História Natural. Fez o exame privado a 15 de dezembro de 1778 e a 10 de janeiro do ano seguinte recebeu as insígnias doutorais de seu padrinho, o naturalista bolonhês e lente na UC, [Domingos Vandelli].
Em 1778, Ferreira foi chamado a Lisboa com o propósito de participar num vasto programa científico e político-económico destinado a alterar, junto da Coroa e dos vassalos, a representação do império colonial, tornando-a menos abstrata. Idealizado por Vandelli, este plano concebia a realização de grandes expedições científicas às colónias como forma de as integrar e fortalecer as suas ligações à metrópole e de reabilitar o prestígio político e económico do reino através do conhecimento científico e da identificação racional das potencialidades naturais e industriais destes territórios. Durante os cinco anos seguintes, o naturalista aperfeiçoou a vertente prática da sua profissão, através da execução, inventariação e estudo das coleções do Real Gabinete da Ajuda e da realização, com outros naturalistas em formação, de expedições às minas de carvão de pedra de Buarcos (novembro de 1778) e às regiões do Ribatejo (1781) e de Setúbal (1783). Em agosto de 1783, Ferreira dava início a uma Viagem Filosófica que se distingue das outras expedições científicas que, no mesmo período, foram realizadas a Angola, Goa, Moçambique e Cabo Verde. A viagem executada pelo naturalista destacava-se porque era realizada a um espaço que, neste período, tinha relevância a nível externo e interno. De facto, após 1750, o Norte da América portuguesa conhecera profundas reformas políticas e grandes alterações sociais, para além de estar abrangido pelo processo negocial de demarcação de fronteiras com a América Espanhola. Havia, contudo, outros fatores que diferenciavam esta expedição, considerada por W.J. Simon como a mais bem planeada pela Coroa, tais como: a equipa constituída e a sua dedicação à missão que desempenhava; a multiplicidade de interesses que eram objeto da observação, descrição e análise do naturalista; o apoio logístico e os recursos financeiros dados por governadores, instituições e agentes da Coroa, que viabilizavam e controlavam a viagem; a longa duração e a imensidão do percurso. A equipa era inicialmente constituída por Ferreira, pelo jardineiro-botânico Agostinho Joaquim do Cabo, pelos riscadores Joaquim José Codina e José Joaquim Freire e pelo criado José Ferreira Jorge. Em Belém incorporar-se-iam os preparadores indígenas José da Silva e Cipriano de Sousa e um número variável de colaboradores informais (remeiros, guias, intérpretes, soldados, etc.). Entre 1783 e 1792 os viajantes percorreram as capitanias do Pará, Rio Negro, Mato Grosso e Cuiabá (c. 39 000 Km) com o objetivo de contribuir para o aumento do conhecimento geográfico, natural, humano e para o controlo político que a Coroa tinha destes espaços coloniais periféricos. O naturalista aportou em Belém em outubro de 1783 e deu início à exploração das capitanias do Pará e S. José do Rio Negro. Considera-se comummente que a atividade de Ferreira nesta imensa área geográfica é melhor conhecida e mais estudada, porque passou mais tempo nestas capitanias, coletou um riquíssimo acervo científico-natural e antropológico e escreveu inúmeras participações, diários e memórias, que abordam temas relacionados com geografia, história, economia, conflitos diplomáticos, comunidades indígenas, medicina, agricultura, presença colonial, navegação, produções naturais e demografia de que a Viagem filosófica ao Rio Negro é um exemplo. Teria iniciado esta atuação com pequenas incursões científicas aos arredores de Belém e à ilha do Marajó. Em janeiro de 1784, na companhia do governador e capitão-general Martinho de Sousa e Albuquerque e do governador da fortaleza de Macapá João Vasco Manuel de Braun, explorou o rio Tocantins. Fez uma excursão a Cametá e visitou a fortaleza de Alcobaça. Regressou à capital para, em outubro desse ano, iniciar um périplo que o levaria ao interior da Amazónia: aos rios Amazonas, Moju, Negro, Branco, à Serra dos Cristais. Ao longo do trajeto, reconheceu, descreveu e mandou desenhar os principais núcleos de povoamento e fortificações, as produções naturais, os indígenas e as suas comunidades, as manufaturas. O outro grande trecho da viagem filosófica é definido pela exploração das capitanias de Mato Grosso e Cuiabá, que o naturalista examinou entre 1788 e 1791. Esta parte da viagem é considerada por alguns estudiosos como sendo menos conhecida que a anterior, em parte porque a produção do naturalista foi menor, embora de grande relevância científica. À época, também a capitania de Mato Grosso era considerada como uma região com enorme relevância para a Coroa: devido à sua imensa e nem sempre controlada extensão, às riquezas associadas às lavras auríferas e diamantíferas e à disputa de territórios e populações numa dinâmica de negociação de limites coloniais com o vice-reinado do Peru. Ganham importância as observações mineralógicas feitas pelo naturalista numa altura em que era evidente o declínio da produção mineradora; tal como adquirem destaque os registos sobre a ocupação humana em regiões onde o direito de uti possidetis legitimava a posse de territórios disputados com os hispano-americanos. Depois de percorrer os rios Madeira, Mamoré e Guaporé e trajetos encachoeirados e doentios que eram bem conhecidos, mas de navegação difícil, demorada e perigosa, Ferreira chegou a Vila Bela da Santíssima Trindade em outubro de 1790. Durante os períodos de permanência na capital, escreveu importantes memórias científicas (“Observações gerais sobre a classe dos mamíferos”; “Enfermidades endémicas da capitania de Mato Grosso”). Realizou incursões que o levaram à Serra de São Vicente e aos seus arraiais auríferos. Navegou pelos rios Cuiabá, S. Lourenço, Paraguai e Jauru; visitou a cidade de Cuiabá e o presidio de Nova Coimbra; explorou as grutas do Inferno e das Onças; recolheu amostras mineralógicas (ouro, mármores, ágatas, calcários negros), destinadas a integrar as coleções reais. Regressou a Vila Bela (1791) para empreender a viagem de regresso a Belém, onde aportou a 12 de janeiro de 1792. A chegada a Lisboa deu-se em janeiro do ano seguinte.
De volta ao reino, Ferreira foi-se inserindo na burocracia da corte. Recebeu mercê de residência fixa e outros benefícios relacionados com o exercício de cargos prestigiantes, uma forma institucional de reconhecer e recompensar os serviços que o naturalista tinha prestado à Coroa. Foi vogal das Juntas da Fazenda e da Justiça do Pará (1792), oficial da Secretaria de Estado dos Negócios da Marinha e Domínios Ultramarinos (1793-95), agraciado com o hábito da Ordem de Cristo (julho de 1794), administrador interino do Real Jardim Botânico da Ajuda (setembro de 1784), administrador (junho de 1785), vice-diretor e tesoureiro do cofre do Real Jardim Botânico e do Laboratório Químico, Museu e Casa do Risco da Ajuda (setembro de 1795 até 1811), inspetor e administrador das Reais Quintas de Queluz, Caxias e Bemposta (dezembro de 1795), deputado da Real Junta do Comércio (dezembro de 1795).
Alexandre Rodrigues Ferreira ingressou como sócio correspondente da ACL a 22 de maio de 1780, recomendado pelo [duque de Lafões]. Até 1783, altura em que partiu para o Pará, participou em várias sessões da ACL. Proferiu três alocuções (sobre o aumento e regulação das matas de Portugal, sobre o abuso da conchiologia em Lisboa e acerca do exame de uma planta medicinal vendida pelo cirurgião-mor do Regimento de Cavalaria de Alcântara). Foi eleito sócio efetivo a 30 de janeiro de 1789.
A Viagem Filosófica está associada à produção de diários de viagem, relatos, memórias, notícias, relações, observações, descrições, ofícios, mapas, cartas geográficas, prospetos, desenhos e esquissos, coleções de objetos e espécies (ex: herbário, peixes) que constituem fontes de informação sem precedente sobre a Natureza e a Humanidade das áreas percorridas. A equipa do naturalista recolheu, classificou, preparou e enviou espécimenes animais, vegetais, minerais e artefactos, dirigidos às instituições de governação e ciência do reino. As amostras eram acondicionadas em caixas, barris, gaiolas, frasqueiras, enviadas de vários locais do trajeto, por via fluvial, terrestre e marítima, para Belém e daí para Lisboa e Coimbra. Após a morte de Ferreira, em 1815, o espólio do naturalista, depositado no Real Gabinete e Jardim Botânico da Ajuda, foi inventariado por António de Azevedo Coutinho. O catálogo fazia referência a 57 obras atribuídas à viagem filosófica, 17 que não pertenciam à viagem e 29 sem nome, mas atribuíveis a Ferreira. Em 1838 este núcleo documental foi transferido para a ACL, sendo considerado por Costa e Sá, responsável pela comissão avaliadora da ACL, como de importância científica, económica e política para o Brasil e Portugal.
A Coleção Alexandre Rodrigues Ferreira representa a diversidade da natureza, sociedades e culturas da América portuguesa e constitui um contributo irrefutável para a ciência e para o património científico universal. Não obstante, os textos, imagens e objetos ficaram, por longo período, inéditos e desconhecidos. Em diferentes períodos e devido a múltiplas causas, foram dispersos por várias instituições e por diversos países europeus e americanos. Continuam a ser decisivos para que cientistas das mais diversas áreas estudem o que foi, como se fazia e o que significou a ciência do Iluminismo em Portugal. De igual modo, são incontornáveis para o conhecimento científico do que foram, e são, o ambiente, as comunidades indígenas, os espécimenes, a presença colonial nos territórios da Amazónia e da região Centro-Oeste brasileira.
Em 2010, o acervo foi considerado como “legado do passado para a comunidade mundial presente e futura” e obteve o registo de “memória do Mundo” da UNESCO. Apesar de continuar disperso por instituições portuguesas, brasileiras, francesas, tem sido disponibilizado à comunidade científica e à sociedade através de coleções, livros, sites, portais eletrónicos, que reúnem virtualmente a informação dispersa e permitem o seu acesso, estudo, preservação e valorização. O Museu Maynense detém e expõe uma parte significativa e valiosa da Coleção Alexandre Rodrigues Ferreira que continua a ser da maior relevância para a história, etnologia, antropologia, ciências naturais, biologia.
O seu elogio histórico foi recitado por Manuel José Maria da Costa e Sá e publicado nas História e Memórias da Academia, em 1818.