他1964年毕业于
北京大学，1968年中国科学院南京地质古生物研究所研究生毕业。同年起在中国科学院南京地质古生物研究所工作，历任助理研究员、副研究员、研究员、所长、咨询委员会委员。他还担任现代
古生物学和地层学开放研究实验室主任。
穆西南是九三学社第十一届中央委员会委员、中央海外联络委员会委员，第五届
江苏省委员会副主任委员，第五届南京市委员会主任委员。他曾任九三学社第十届中央委员会委员，第三届江苏省委员会委员、第四届江苏省委员会副主任委员，第四届南京市委员会主任委员。他是第九届、第十届全国人大代表，第七届江苏省政协常委，第五届中国科协委员。