Celebre geologo e paleontologo si laureò in Chirurgia all'Università di Padova, sua città natale, nel 1834, ottenendo anche la nomina di maestro in Ostetricia e in Oculistica. Fino al 1848 si occupò anche dell'insegnamento della zoologia e della botanica, interessandosi in particolar modo alla organografia e fisiologia delle alghe, e pubblicando numerosi lavori originali. Alla morte di Leopoldo Pilla (1805-1848) fu chiamato a ricoprire la cattedra di Geologia dell'Università di Pisa, dove formò alcuni dei più valenti geologi e paleontologi italiani della seconda metà del XIX secolo, tra cui Mario Canavari (1855-1928), Antonio D'Achiardi (1839-1902) e Arturo Issel (1842-1922). Meneghini ottenne fama internazionale grazie alle sue scoperte, in campo paleontologico, sui fossili del Siluriano in Sardegna, illustrate per la prima volta nel suo Paleontologie de l'ile de Sardaigne, ou description des fossiles recueillis dans cette contree par le General Albert de La Marmora pour faire suite a la troisieme partie du Voyage en Sardaigne (1857). Nel 1874, conservando per sé gli insegnamenti di Geologia e Paleontologia, affidò ad Antonio D'Achiardi la prima cattedra di Mineralogia dell'Università di Pisa. Morì in quella città il 29 gennaio del 1889.