Élève de l'École nationale supérieure des beaux-arts de Paris en 1910, dans les ateliers de Gabriel Ferrier et de Henri Rousseau, il rencontre, en 1912, le peintre Maxime Maufra qui l'encourage à se rendre en Algérie. Il y effectue ensuite son service militaire au 1er régiment de tirailleurs algériens de Blida. Ses peintures orientalistes sont nombreuses. Arrivé en 1917 à Blida, son talent singulier est remarqué dès 1921 au Salon des artistes algériens et orientalistes à Alger. Il obtient le prix Abd-el-Tif en 1921 (avec Jean Bouchaud). Remarqué et conseillé par Georges-Antoine Rochegrosse et Maxime Noiré, il expose son Marché à Ghardaia au Salon des artistes français de 1922, ce qui lui vaut la médaille d'argent et assure définitivement son succès. Il reçoit le grand prix artistique de l'Algérie en 1931, année de l'Exposition coloniale pour laquelle il réalisa des dioramas, et la médaille de vermeil lui est remise en 1942 par l'Union des artistes de l'Afrique du Nord.
Parmi ses principaux thèmes, on trouve la région du M'zab, avec une curiosité particulière pour les gens (place et scènes de marché de Ghardaïa, musiciens, danseuses Ouled Naïls). Comme Marius de Buzon, dénommé le « chantre de la Kabylie », Maurice Bouviolle était appelé le « chantre du M'Zab ». Il quitte Alger à la fin de la Seconde Guerre mondiale. Frappé d'hémiplégie en 1961, il continue malgré tout à peindre des vues de Marseille où il s'était installé. Il reste, en poète « le conservateur des valeurs immuables d'un monde changeant… en conformité avec l'art de son temps des années 1910 ».