1907年由北洋大學堂派送,遠渡重洋,赴美留學,同行中還有馬寅初等人。到美後,馮熙運先入哈佛法律系,畢業後考入芝加哥大學研究院,先後獲得法學學士和法學博士學位。1911年學成歸國,曾任直隸省檢察廳檢察官,因不善於官場應酬而辭職,轉而應聘北洋大學教書,與同為留美學習法律的趙天麟同事。趙天麟任北洋大學校長時,馮協助教育。1920年後,馮熙運繼趙天麟之後出任北洋大學校長。
馮熙運在職期間克己奉公,作風嚴謹,建設了U形學生宿舍,並將施工公司退回的餘款用於北運河河岸上的植樹造林,東院北洋師生廣植桃林,成為後來有名的西沽桃花堤。1924年,他因學運造成矛盾激化而辭職。離開北洋大學後,馮熙運出任開灤礦務公司法律顧問,同時兼任啟新洋灰公司、開灤礦務局、耀華玻璃廠等八大企業的董事。晚年的馮熙運潛心研究文史,收藏字畫、扇、硯,後遺囑子女將其藏書捐贈給天津圖書館。