裴丽生，1906年10月31日生于山西垣曲县谭家乡峪子村。1929年，裴丽生考入清华大学经济系， 1932年12月，裴丽生参加了北平社会科学家联盟。1933年4月，加入中国共产党。
1933年5月，裴丽生从清华大学毕业，1949年3月，解放太原战斗尚未结束，华北人民政府将山西省的晋中行署与太原市合并，成立太原市人民政府，裴丽生任市长。同时他还是中共太原市委常委、太原市军事管制委员会委员。1949年8月，中共山西省委、山西省人民政府、山西省军区同时成立。裴丽生被任命为省人民政府副主席兼省委常委。1950年3月，山西省各界人民代表会议正式选举裴丽生为山西省人民政府第一副主席。1950年9月，省委书记兼省人民政府主席程子华奉调晋京，裴丽生曾代理省人民政府主席。1952年4月，山西省第二届第一次各界人民代表会议选举裴丽生为省人民政府主席，兼省财政经济委员会主任，同时当选为山西省政治协商会议主席。从1953年3月起，任华北行政委员会委员。1955年2月，山西省第一届人民代表大会第二次会议上，裴丽生当选为省长。1956年4月，裴丽生奉调到中国科学院工作，行政职务是秘书长，至1960年升任副院长。
1977年11月，裴丽生被任命为中国科协副主席，主持中国科协的工作，以后又被任命为国家科委党组成员、中国科协党组书记、国家科委纪律检查委员会书记。
1983年，77岁的裴丽生在多次请求后被批准离休。1983年，裴丽生被选为全国政协常委和政协科技组组长。1990年7月，担任中国老区建设促进会会长。1992年12月辞去会长职务，留任老区促进会顾问及中国老区专著编委会主任。
2000年3月18日19时15分在北京逝世，享年94岁。
