오욱환은 1971년 서울대학교 교육학과를 졸업하고, 1976년 서울대학교 대학원에서 교육행정으로 석사학위를 받았다. 1983년 미국 일리노이주(州) 어바나-샴페인시(市)에 있는 일리노이대학교(University of Illinois at Urbana-Champaign) 대학원 교육정책학과(Department of Educational Policy Studies)에서 교육사회학을 전공하고 박사학위를 취득하였다. 1984년 3월 이후 이화여자대학교 교육학과 교수로 재직하고 있으며, 1992년 6월부터 2년 동안 한국교육사회학회 회장을 맡았다.
그는 교육학을 종합학문과 실천학문으로 규정하고 교육학의 통합을 주장하고 있다. 교육학이 종합적 속성을 되찾으려면 하위 영역 사이에 인위적으로 만들어진 경계를 허물어야 하며 실천적 속성을 잃지 않으려면 교육현장에 더 많은 관심을 기울여야 한다고 역설하고 있다. 이러한 주장과 확신에 스스로 충실하기 위해, 교육학 하위 영역들의 접목과 교육현상에 대한 통합적 접근을 시도해 왔다. 교육사회학, 비교교육학, 교과과정사회학, 여성교육학, 사회교육학, 교육정책학, 고등교육, 교육사회심리학, 교육역사사회학 등을 가르쳤거나 가르치고 있다.
그는 2004년도에 이화여자대학교에서 강의우수교수로 선정되었으며, 같은 해 한국교육학회로부터 『한국사회의 교육열: 기원과 심화』로 한국교육학회 학술상을 수상하였다. 2010년에는 교육과학기술부와 한국연구재단이 지원하는 ‘인문사회과학연구역량강화사업’의 ‘우수학자’로 지정되었으며, 이화여자대학으로부터 “탁월한 연구성과를 통하여 학술발전에 크게 기여한 공로”를 인정받아 이화학술상을 수상하였다. 개인홈페이지에 출판된 논문과 저서 그리고 그동안 담당했던 과목들의 수업계획안을 제시하고 있다.