Родился близ Гатчины 22 февраля, под Санкт-Петербургом, в семье мельника, выходца из Германии. Родители рано обратили внимание на склонность сына к рисованию и тринадцати летнего мальчика определяют в академию художеств. 1815-1820 годах учился в Санкт-Петербургской Академии художеств. В 1821 году поступил чертежником в Комитет строений и гидравлических работ. С 1825 года - архитектор-рисовальщик в комиссии по возведению Исаакиевского собора. На талантливого и скромного труженика обращает внимание могущественный шеф жандармов Бенкендорф и поручает ему перестройку в своём имении под Нарвой замка в «готическом вкусе». Заказчик выполненной работой остался весьма доволен и представил молодого зодчего Императору Николаю I .

 Привлекался О. Монферанном к работам в Зимнем дворце. С 1831 года строил по частным заказам. В 1834 году А. Штакеншнейдер получил звание академика. В 1837 - 1838 годах ездил за границу: посетил Италию, Францию, Англию, Германию. В 1844 году получил звание профессора 2-й степени Санкт-Петербургской Академии художеств. С 1848 года — архитектор императорского двора. Работал в Санкт-Петербурге, Царском Селе, Петергофе, Москве, Крыму.

 Дом А. Штакеншнейдера в Санкт-Петербурге на Миллионной улице был центром культурной и общественной жизни художественной интеллигенции столицы. А. Штакеншнейдер скончался в 1865 году в Москве. Основные работы в Санкт-Петербурге: Мариинский, Ново-Михайловский и Николаевский дворцы, дворец Белосельских-Белозерских и ряд частных особняков, в том числе - собственный дом на Миллионной улице, интерьеры в Зимнем и Аничковом дворцах, в Старом Эрмитаже. А.И.Штакеншнейдер похоронен в Троицко-Сергеевой пустыни под Петербургом. В Царском Селе в середине 1850 - 1860-х годов А. Штакеншнейдер оформляет некоторые интерьеры Большого ( Екатерининского ) дворца (подбор плафонов в залы, пострадавшие от пожара) совместно с архитектором И. Монигетти . В Александровском дворце в Царском Селе в 1844 - 1845 годах по рисункам А. Штакеншнейдера производились росписи плафонов и переделывалось убранство некоторых комнат на половине императора Николая I и его супруги Александры Федоровны.