Fu ministro delle finanze nei governi Rattazzi, La Marmora e Lanza. Fu inoltre il primo alpinista italiano a raggiungere la vetta del Monviso (1863) fondando nello stesso anno il C.A.I. (Club Alpino Italiano). Ricoprì anche la carica di presidente dell'Accademia Nazionale dei Lincei. Dopo essersi laureato a vent'anni in ingegneria idraulica ed essere entrato nel Regio Corpo delle miniere si specializzò a Parigi  in particolar modo sugli studi cristallografici. Rientrato a Torino, Sella insegnò geometria all'Istituto Tecnico. Fu tra il 1854 e il 1861 che concentrò le sue energie nello studio della cristallografia sia teorica sia morfologica. Quintino Sella, con il volume Sui principi geometrici del disegno e specialmente dell'axonometria, diede sistematizzazione alla rappresentazione degli oggetti mediante l'assonometria. Un'altra sua opera fondamentale fu Teorica e pratica del regolo calcolatore del 1859 che contribuì moltissimo alla diffusione dei nuovi strumenti di calcolo in Italia. Mentre era intento al riordino e all'ampliamento della collezione di minerali provenienti da miniere e cave degli Stati del Regno di Sardegna, giunse all'invenzione della cernitrice elettromagnetica per separare i minerali di rame dalla magnetite. Dimessosi nel 1860, per motivi politici, dalla cattedra di mineralogia , fu in seguito tra i protagonisti politici del neonato stato italiano, in particolare nel ruolo di intransigente ministro delle finanze e, nel 1870, battendosi per la conquista di Roma, come capitale del nuovo regno. Ricoprendo la carica di ministro delle Finanze si impegnò a fondo nel pareggio del bilancio statale (lui stesso definì la sua politica una economia fino all'osso), arrivando a privatizzare molti degli enti pubblici e degli immobili appartenuti alla Chiesa, ma soprattutto imponendo nuove imposte o inasprendone altre, tra le quali l'impopolare tassa sul macinato. Fu il ministro che volle dare la concessione dei cantieri navali San Rocco di Livorno alla famiglia Orlando, interrompendo il flusso di perdite accumulate dai cantieri e dando nuova vita alla città. Appassionato di alpinismo, durante il tempo della sua esperienza politica fondò - con altri otto appassionati - il 23 ottobre del 1863 il Club Alpino Italiano per rilanciare e ampliare la conoscenza culturale alpina italiana. Fu a capo della prima spedizione italiana che raggiunse la vetta del Monviso a quota 3.841, insieme ai fratelli verzuolesi Di Saint Robert. Il Club Alpino gli ha dedicato alcuni rifugi alpini, tra i quali: Rifugio Quintino Sella al Monviso sul Monviso, il Rifugio Quintino Sella nel versante sud del Monte bianco ed il Rifugio Quintino Sella al Felik nel gruppo delle Alpi Pennine. Nel 1853 Quintino Sella sposò la cugina Clotilde Rey, la quale gli sopravvisse per 31 anni. È sepolto nel cimitero monumentale del Santuario di Oropa, posto a più di 1.000 m di altezza. Per le sue ricerche nel campo della cristallografia, gli è stato intitolato il minerale sellaite