Fill i net, respectivament, dels arquitectes Manuel de Solà-Morales i de Rosselló i Joan Rubió i Bellver, estigué estretament vinculat a l’Escola Tècnica Superior d’Arquitectura de Barcelona, en la qual exercí de professor i catedràtic d’urbanisme, i del 1994 al 1998 en fou director. Deixeble de Ludovico Quaroni a Roma i Josep Lluís Sert a Harvard. Fou el fundador (1968) i director del Laboratori d’Urbanisme de Barcelona. Professor a les universitats de Cambridge, Harvard, Delft, Xile, Mèxic, Venècia i Lovaina (de la qual fou investit doctor honoris causa el 2004).
Fou fundador (1979) i primer president de la Societat Catalana d’Ordenació del Territori (SCOT), adscrita a l’Institut d'Estudis Catalans.
Entre els seus projectes en espais públics destaquen els arranjaments del Moll de la Fusta de Barcelona (1981-84), la coautoria amb Rafael Moneo de l’Illa Diagonal, Barcelona (1986-93), i el barri de la Sang a Alcoi (1989-97), pels quals obtingué sengles premis FAD als anys 1995 i 1999, respectivament; la ciutat port de Sant Nazari (1996), les urbanitzacions i remodelacions del Vapor Gran (2002) i el barri de Torre-sana a Terrassa (2002), del barri del Carme a Reus (2002) i de les Casernes de Sant Andreu, a Barcelona (2006).
Fora dels Països Catalans cal esmentar la plaza de la Marina a Màlaga (1983-89) o el Winschoterkade (1995) a Groningen, Holanda, la transformació de les dàrsenes del port d’Anvers (1990), el creuament de canals Winschoterkaden de Groningen (1994), la façana marítima de Tessalònica (1998), el port de Gènova (1998), el Pla d’Espais Públics d’Almere, als Països Baixos (1998), el port vell de Trieste (1999), el front marítim de Porto (2000), el pla director d’Arnhem, als Països Baixos (2001), el primer premi del concurs per a la remodelació del centre de la ciutat d’Anvers (2004).
A banda, guanyà també els premis Ciutat de Barcelona (1986), Narcis Monturiol (2000), Grand Prix d’Urbanisme, Europe (2000), Premi Catalunya d’Urbanisme (2004), el premi Jaume I de la Generalitat Valenciana (2008) i la Creu de Sant Jordi (2009).
Publicà, entre d’altres, els llibres Barcelona: remodelación capitalista o desarrollo urbano en el sector de la Ribera Oriental (1974), Les formes de creixement urbà (1993), Deu lliçons sobre Barcelona (2008), A Matter of Things (2008), Prat Nord (2009), Urbanitat Capil·lar (2009), i Cerdà-Eixample (2010). Fou, a més, editor de Joan Rubió i Bellver, arquitecte modernista (2007) i de Ciutats, cantonades (2004).