Prof. Dr. Orhan Düzgüneş 1917 yılında İstanbul'da bir balıkçı köyü olan Rumeli Kavağı'ndı doğdu. Babası, Bulgaristan'ın başkenti Sofya'nın 120 km kuzeydoğusunda ve Tuna'nın kolu olan Osma Irmağı kıyısındaki Lofça'nın eşrafından ve İstanbul'dan Anadolu'ya silah ve cephane kaçırılması faaliyetlerine yadım etmiş olan polis memuru Aziz Efendidir. Annesi Gerede'lidir. 
İlkokulu Gerede'de orta ve lise öğretimini parasız yatılı öğrenci olarak Kastamonu Lisesi'nde 1934 yılında, Fen kolundan pekiyi derece ile mezun olan Düzgüneş, yüksek öğrenimine Yüksek Ziraat Enstitüsü'nde 1934'de başlamış ve 1938 yılında birincilikle öğrenimini tamamlamıştır. 

Bu üstün başarısı dolayısıyla, iki ay süre ile Tarım Bakanlığı tarafından Macaristan'a gönderilmiştir. Askerlik görevini 1938 yılında Cumhurbaşkanlığı Muhafız Alayında teğmen olarak bitirdikten sonra, aynı yıl Yüksek Ziraat Enstitüsü bünyesinde bulunan Zootekni Enstitüsü'nün asli asistanlık imtihanını kazanmış ve 1946'da pekiyi derece ile doktorasını tamamlamıştır. Aynı yılın sonunda Amerika Birleşik Devletlerine gederek, burada yapmış olduğu bir araştırma sebebiyle "Sigmaxi" adlı ilmi araştırmalar derneğine üye seçilmiştir. Yurda döndüğü 1950 yılında İngilizce'den Devlet lisan imtihanını kazanmış ve 1951'de doçentliğe yükselmiştir. 1953 yılında Avrupa Zootekni Federasyonu Hayvan Genetiği Çalışma Gurubu Türkiye temsilcisi seçilmiştir. 
Amerika'ya 1955 yılında ikinci defa giden Düzgüneş, Nebraska ve Jowa Üniversitelerinde çalışmış, 1956'da yurda dönmüş ve 1957 yılında Profesör olmuştur. 

Yurda döndükten sonra, Genetik, İstatistik ve Hayvan Islahı, Hacattepe Üniversitesi Tıp Fakültesi ile Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesinde iki yıl süre ile biyoistatistik derslerini okumuştur. Bu arada İskoçya'da ve Almanya'da incelemelere bulunmuştur. 
Prof. Dr. Orhan Düzgüneş, 1968-1970 yılları arasında Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dekanlığı yapmış, ayrıca Genetik Biyometri kürsüsü Kurucu Başkanlığı görevlerini de başa8ıyla yürütmüş, iki dönem Ziraat Mühendisleri Odası Başkanlığı, Türkiye Ziraat Mühendisleri Birliği Başkanlığı ve 1984'de de Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğü görevlerinde bulunmuştur. 

Amerika, İskoçya ve Almanya'dan başa, İsrail, İspanya, İtalya, Fransa ve Türk Cumhuriyetleri gibi ülkelere semahatlar yapmış ve bir çok bilimsel toplantıya katılmıştır. 

Ülkücü Öğretim Üyeleri Ve Öğretmenler Sendikası Başkanlığı ve Ülkücü Öğretmenler ve Öğretim Üyeleri Derneği Başkanlığı yapan Prof. Dr. Düzgüneş, 1973 yılında Türk Ocakları Ankara Şubesi Başkalığı, 1974'de de Türk Ocakları Genel Başkanlığı'na seçilmiştin. Hamdullah Suphi Tanrıöver'den sonra en uzun süre, yirmi yıl, adı geçen tarihi kuruluşta Genel Başkanlık yapan Prof. Dr. Düzgüneş, 1994 yılında bu görevinden ayrılmış, ölünceye kadar Türk Ziraat Mühendisleri Birliği Vakfının Genel Başkanlığı görevini yürütmüştür.

1986 yılı Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu'nun "Hizmet Ödülü" Prof. Dr. Orhan Düzgüneş'e verilmiştir. 
Prof. Dr. Düzgüneş, ayrıca Türk Biyologları Cemiyeti, Türk İstatistik Derneği, Sigmaxi, Amerikan Genetik Societiy, The Biometry Societiy ve Avrupa Zootekni Federasyonu Hayvan Genetiği Komisyonu gibi mesleki derneklerde ve kuruluşlarda üyeliklerde bulunmuş, Tarım Bakanlığı Hayvan Islah Komisyonunu Üyeliği, Milli Eğitim Bakanlığı Strateji ve Metot Komisyonu Üyeliği, Tarım bakanlığı Teknik Tavukçuluk Kuruluşu Üyeliği, Devlet İstatistik Enstitüsü Danışma Kurulu Üyeliği gibi görevleri de yürütmüştür. 
Çok sayıda ilim adamının yetişmesine yardımcı olan Prof. Dr. Düzgüneş, konusuyla ilgili 14 kitap ve yüzün üzerinde makale ve araştırma yayınlamıştır. 

Almanca ve İngilizce bilen Düzgüneş evli ve iki çocuk babası idi. 
27 Haziran 1996'da Ankara'da bir kalp krizi sonucu vefat eden Düzgüneş, 28 Haziran 1996'da Ankara Karşıyaka mezarlığına defnedilmiştir.