Ernst Ruska was de zoon van hoogleraar Julius Ruska (1867-1949) en Elisbeth Merx (1874-1945). Hij genoot een opleidingelektrotechniek aan deTechnische Universiteit München (1925-1927) en ging aansluitend naar deTechnische Universiteit Berlijn. Praktische ervaring deed hij op bijBrown, Boveri & Cie inMannheim en bijSiemens & Halske in Berlijn. Aan de universiteit initieerde hij voor het eerst het idee dat microscopen die gebruikmaken van elektronen (die eengolflengte hebben die 1000 maal korter is dan licht) een veel gedetailleerder beeld van een voorwerp kunnen maken dan een optische microscoop.
In 1931 demonstreerde hij eenmagnetische spoel die dienstdeed als elektronenlens en door vervolgens meerdere van deze lenzen in serie achter elkaar te plaatsen bouwde hij – onder begeleiding vanMax Knoll – in 1933 de eerste elektronenmicroscoop. In de toenmalige tijdgeest kreeg deze de naam "Übermikroskop".[2] Na het voltooien van zijn promotie datzelfde jaar bleef Ruska actief op het gebied van de elektronenoptica, eerst bijFernseh Ltd inBerlijn-Zehlendorf en vanaf 1937 bijSiemens-Reiniger-Werke AG. Bij Siemens leidde hij samen met zijn zwagerBodo von Borries de industriële ontwikkeling van de eerste commercieel geproduceerde elektronenmicroscoop in 1939.
Naast zijn ontwikkelingswerk bij Siemens werkte Ruska ook bij andere wetenschappelijke instituten en zette Siemens aan om eenlaboratorium op te richten voor bezoekende onderzoekers. Dit laboratorium werd in het begin geleid door zijn broer Helmut Ruska, een medisch dokter die de toepassing ontwikkelde om de elektronenmicroscoop te gebruiken voor medisch en biologisch onderzoek.
In 1955 verliet hij Siemens en werd hij directeur van het Instituut voor Elektronenmicroscopie van hetFritz-Haber-Institut (tot 1974). Gelijktijdig met zijn werkzaamheden bij het instituut was hij van 1957 tot aan zijn pensionering in 1974 hoogleraar aan deTechnische Universiteit Berlijn.