Xavier Bueno nasce a Vera de Bidasoa il 16 gennaio 1915, figlio dello scrittore e giornalista Javier Bueno, allora corrispondente a Berlino del quotidiano 'ABC' di Madrid.

Trascorre parte dell’infanzia in Spagna dove frequenta l'Accademia di San Fernando a Madrid con Velasquez Diaz, ma nel 1935, si trasferisce con la famiglia a Ginevra dove si iscrive, dopo aver frequentato il liceo, all'Accademia di Belle Arti.

Nel 1937 si trasferisce a Parigi e presenta le sue opere, caratterizzate da una forte impronta di realismo "spagnolo", al "salon des Tuileries", al "Salon d'Automne", al "Salon des Indipendents" e al "Salon d'Art Mural"; inoltre espone al Padiglione Spagnolo della Mostra Universale di New York.

Nel gennaio del 1940 si trasferisce in Italia, qui si unirà insieme al fratello Antonio ad Annigoni e Sciltian nel gruppo dei "Pittori Moderni della Realtà".

L'esperienza della guerra civile spagnola prima e di quella italiana poi, indirizza sempre più l'artista verso un realismo legato a motivi di forte contenuto sociale.

Alla fine degli anni '40, in concomitanza con la crisi del gruppo, dopo anni di percorso comune, i rapporti fra Xavier e il fratello Antonio cominciarono a mutare. Le cause sono da ricercarsi nella progressiva diversificazione delle loro rispettive personalità artistiche: specialmente per Antonio, il minore dei due, parve vitalmente necessaria una rivendicazione d'indipendenza dal fratello, ex maestro d'arte e detentore di un'autorità (vera o presunta). Si trattava tuttavia di un dissenso più stilistico-concettuale che non umano-personale.

Dopo la separazione, la collaborazione tra i due andò man mano esaurendosi. Ci fu tempo solo per un'ultima mostra comune, tenutasi nel 1952 alla galleria fiorentina di "Numero"; da questa data, prima di vederli tornare a esporre insieme, trascorreranno ben sedici anni.

Emblematico è il ricordo di Xavier tracciato dal poeta Salvatore Quasimodo:

Un'attenzione particolare meritano le nature morte di Bueno sollevate nello spazio senza fondo, in cui gli spessori sono creati dal ritmo degli oggetti, sottratti ad una assenza metafisica.

Tra il 1959 e il 1964, Xavier crea il ciclo dei "bambini", immagini sofferenti e malinconiche opere simboliche di un'umanità avvilita ed oppressa, che l'artista presenta alla rassegna "Espana libre".

Da allora la sua ricerca ha sempre più approfondito questa direttrice, proponendo le sue caratteristiche immagini di teneri volti ed acerbi corpi di adolescenti.

Il 17 luglio 1979 muore, nella sua adottiva Fiesole.