Nació en Santa Fe en 1797, hijo de José Antonio de Echagüe y Andía, que fue alcalde de primer voto del cabildo de la ciudad de Santa Fe y presidente de la Junta de Representantes en 1821, casado en 1796 con María Isabel de Garmendia y Ximénez Naharro.
En 1818 se graduó de doctor en teología en la Universidad de Córdoba. Fue maestro por poco tiempo, y después secretario y luego ministro del gobernador Estanislao López. Representó a su provincia en la firma de los tratados de 1823 con Entre Ríos, y el Pacto Federal de enero de 1831.
Ejerció varias veces como gobernador delegado, por lo que la legislatura lo nombró teniente coronel. Se unió al ejército por primera vez en la campaña de 1829 contra los unitarios de Juan Lavalle, luchando en la batalla de Puente de Márquez. Acompañó al ejército contra la provincia de Córdoba, y fue el encargado de negociar la rendición de la capital tras la prisión del general José María Paz, influyendo en el buen trato que se les dio a los prisioneros
Pasó por primera vez a la provincia de Entre Ríos (donde tenía propiedades) en diciembre de 1831, enviado por López para imponer la paz en la provincia. Venció a un oscuro militar que se había denominado gobernador y fue electo gobernador el 22 de febrero de 1832, asumiendo el 1 de marzo
Su gobierno inició un período de paz y progreso, y de buenas relaciones con el gobernador de la Provincia de Buenos Aires, Juan Manuel de Rosas. Fue ascendido a general y reelecto dos veces. Nombró coronel y comandante de la costa del río Uruguay a Justo José de Urquiza. Fundó las ciudades de La Paz y Diamante.
La tranquilidad de la provincia se veía amenazada por la sublevación de Fructuoso Rivera contra el presidente uruguayo, Manuel Oribe. Este fue vencido en junio de 1838, pero Echagüe respondió confiscando los bienes de los entrerrianos que se habían unido a Rivera. Poco después atacó a Corrientes, donde su gobernador Genaro Berón de Astrada se había rebelado contra el poder de Rosas y se había aliado con Rivera. Lo venció completamente en Pago Largo, y como resultado fueron muertos más de mil enemigos, entre ellos Berón de Astrada.
Con el apoyo de Juan Antonio Lavalleja y los miembros del partido de los blancos, cruzó el río Uruguay para atacar a Rivera, pero este lo venció (con apoyo de los unitarios argentinos) en la batalla de Cagancha, el 29 de diciembre de 1839, en el departamento de San José, Uruguay en las cercanías del arroyo Cagancha.
A sus espaldas, el general unitario Juan Galo Lavalle había invadido Entre Ríos, pero tras una victoria efímera, se había retirado a Corrientes. Desde allí volvió a invadir Entre Ríos, donde se enfrentó a Echagüe en dos batallas sangrientas pero poco decisivas, en Don Cristóbal y Sauce Grande. Lavalle cruzó la provincia y se embarcó en Diamante hacia Buenos Aires. Fracasada la invasión a esta, se retiraría hacia el norte, derrota tras derrota, hasta su muerte en San Salvador de Jujuy.
Volvió a invadir Corrientes, pero el cordobés general unitario Paz lo destrozó en un campo de batalla que era una trampa perfecta, el 28 de noviembre de 1841, en Caaguazú. La caballería entrerriana no pudo maniobrar y se perdió casi completa. Echagüe renunció a su cargo de gobernador y se refugió en Buenos Aires. En su lugar fue nombrado Justo José de Urquiza.
Acompañó a Oribe en su campaña de fines de 1841 a Santa Fe, y tras la derrota de Juan Pablo López, fue electo gobernador el 16 de abril de 1842. Hizo un gobierno progresista y ordenado, como el que ya había hecho en Entre Ríos, fomentando la educación en las dos provincias que le tocó gobernar, en una época en que se le daba poca importancia.
En junio de 1845, Juan Pablo López invadió su provincia desde el Chaco, y ocupó la capital por un mes, pero Echagüe contraatacó y lo derrotó con apoyo porteño en Malabrigo. El resto de su gobierno fue un período de paz, pese al bloqueo francés y las amenazas correntinas. Dedicó un gran esfuerzo a pacificar el Chaco santafesino, y reorganizó las reducciones de San Justo y San Javier. Luego se destacó como uno de los jefes defensores de la soberanía argentina inmediatamente tras la célebre batalla de la Vuelta de Obligado hostigando con sus tropas a los invasores anglofranceses.
Cuando Urquiza se "pronunció" contra Rosas, en 1851, le declaró la guerra. Pero Echagüe estaba en el camino de Entre Ríos hacia Buenos Aires, y fue atacado en diciembre de 1851. Echagüe y el coronel Martín Santa Coloma se retiraron hacia Buenos Aires, mientras Domingo Crespo era nombrado gobernador. No queda claro, pero no parece que haya peleado en la batalla de Caseros, de febrero de 1852, que significó la caída de Rosas.
Tras un corto período, en que acompañó a Rosas al destierro34 — existe una versión que afirma que junto al Restaurador ambos se habrían entrevistado con el Papa Pío IX5 — se refugió en Montevideo. En 1854 pasó a Entre Ríos, donde se radicó con permiso especial del presidente Urquiza, que en 1856 lo nombró ministro de guerra de su gobierno. Organizó una campaña relativamente exitosa contra los indios del Chaco.
Desde 1859 fue senador nacional, y ese mismo año fue interventor federal en Mendoza, cargo que desempeñó desde el 16 de abril hasta el 23 de agosto.
Representó a La Rioja en la Convención Constituyente de 1860. Fue ministro de guerra interino durante la presidencia de Santiago Derqui y se retiró a Entre Ríos después de la batalla de Pavón.
Se ofreció como voluntario para la Guerra de la Triple Alianza contra el Paraguay; pero, debido a su avanzada edad, su ofrecimiento fue desechado.
Falleció en 1867, en la estancia "San Gabriel" del Departamento La Paz, en Entre Ríos, perteneciente a su esposa, Manuela Puig de Echagüe.