Nació el 19 de febrero de 1885 en Guadalajara, Jalisco. Destacado pintor, ilustrador y escenógrafo.  En 1903, comenzó a estudiar pintura en Guadalajara con Félix Bernardelli, un artista brasileño-mexicano que había establecido una escuela de pintura y música en la ciudad de México.

Produjo sus primeras ilustraciones para la Revista Moderna, publicación que promovió el movimiento modernista en América Latina. En 1904 comenzó a estudiar arquitectura pero la abandonó para estudiar en la Academia de San Carlos con talentosos artistas como Antonio Fabres, Julio Ruelas, Leandro Izaguirre y Gedovius Alemán. Algunos de sus compañeros fueron Diego Rivera, Ángel Zárraga y Francisco Goitia.

Se le concedió una beca del gobierno mexicano para estudiar en la Academia de San Fernando en Madrid. Fue ahí donde conoció a Joaquín Sorolla e Ignacio Zuloaga. Ambos pintores se convirtieron en una gran influencia para su obra. Se trasladó a París en 1907 y se interesó por el cubismo. Su habilidad como dibujante le consiguió un trabajo haciendo dibujos de Le Temoin, una revista local.

Cuando estalló la Primera Guerra Mundial, Montenegro se vio obligado a desplazarse a Mallorca y se quedó allí durante cinco años. Durante este tiempo conoció al pintor muy reconocido de Cataluña, Anglada Camarasa, quien también se convirtió en una gran influencia para él.

Cuando Montenegro regresó a México, José Vasconcelos le encargó pintar varios frescos en el convento de la ex Colegio Máximo de San Pedro y San Pablo. Una de sus mejores obras es Fiesta de la Santa Cruz, que terminó en 1924. También fue comisionado para pintar los frescos en el Bar Papillon en México con Federico Cantú.

Fue un gran promotor de las artes populares. Montenegro organizó eventos como el primer Festival de Arte Popular que se celebró en 1921 y publicó Pintura Mexicana del Periodo 1800-1860. Realizó variois retratos, uno de sus más famosos cuadros es el de su viejo amigo Chucho Reyes, el cual puede apreciarse en el Museo Regional de Guadalajara.

Publicó el libro Retablos mexicanos en 1951 y realizó exposiciones o en México y el extranjero, lo que le valió varios reconocimientos, entre los que destaca la antología de obras que exhibió el Palacio de Bellas Artes en 1965.

Falleció el 13 de octubre de 1968 en la ciudad de México.