Анатолий Учаев родился 10 февраля 1939 года в селе Джермен Хабаровского края.
В 1964 году окончил Саратовское художественное училище. В 1970 году закончил Ленинградский институт живописи, скульптуры и архитектуры имени Репина.
С 1981 по 1990 годы возглавлял Саратовскую организацию Союза художников РСФСР, был секретарем Правления Союза художников России, членом комиссии при президенте России по Государственным премиям России в области литературы и искусства.
В 1981 году признан заслуженным художником РСФСР.
В 1984 году — лауреат государственной премии РСФСР имени Репина.
В 2000 году стал почетным гражданином Саратова. В 2001 — Почетным гражданином Саратовской области.
С 2001 по 2011 годы был председателем Поволжского отделения Российской академии художеств.
В 2001 году был инициатором и организатором Первой межрегиональной академической выставки «Красные ворота».
В 2003 году награжден «Золотой медалью Российской академии художеств».
В 2007 году стал д