1914年11月生，江西省吉安县坪里村人。1929年10月参加吉安农民暴动和儒林区赤卫大队。12月加入中国共产主义青年团。1931年5月转为中国共产党党员。先后担任吉安赤卫大队分队长、中队长。1933年起历任湘赣省苏维埃政府工农检查委员会委员，红军大学第四分校连指导员。1935年任红六军团第十八师第五十三团政治委员。同年6月任红二军团第六师第十八团政治委员。参加湘赣苏区反“围剿”和创建湘鄂川黔革命根据地的斗争。1935年9月参加长征。率部担任红二军团前卫 ，在掩护部队西进的战斗中身负重伤，仍坚持北上。后因伤口恶化，截去左臂。1936年11月入中国抗日红军大学学习。全国抗日战争时期，任中央军委总政治部直属政治处副主任。1938年起任八路军总政治部组织科科长兼巡视团主任，八路军第一二○师干部大队政治委员。1939年6月起任八路军第一二○师第三支队政治委员，率部开赴（北）平、（天）津、保（定）三角地带，开展游击战争，多次粉碎日、伪军“扫荡”。同时，在雄县、霸县、固安、新城等地建立抗日民主政权。1940年5月奉命率独立第三支队开赴晋西北，参加百团大战。11月主动要求将第三支队缩编为第三五八旅第八团，任团政治委员，将多余人员补充给兄弟部队。1941年5月率部开进宁武地区，创建了以宁武为中心的管涔山革命根据地。1945年4月至6月作为陕甘宁边区代表团成员出席中共七大。7月前任八路军第三五八旅政治部主任。同年8月至1946年11月任晋绥野战军第三五八旅政治委员兼政治部主任。率部挺进晋西北，参加对日军进行大反攻，连续攻克柳林、离石等城镇。1946年11月至1947年2月任晋绥军区第一纵队第三五八旅政治委员。1947年2月至3月任陕甘宁野战集团军第一纵队第三五八旅政治委员。3月至7月任西北野战兵团第一纵队第三五八旅政治委员。1947年7月至1949年2月任西北野战军第一纵队第三五八旅政治委员。率部参加延安保卫战，青化砭、羊马河、蟠龙等战役。1948年后率部参加宜川、西府陇东、荔北等战役。1949年2月至6月任第一野战军第一军第一师政治委员。6月至9月任第一野战军第一兵团第一军副政治委员、党委常委。参加陕中、扶眉、兰州等战役。青海解放后，兼任青海省军政委员会副主席。1949年10月至12月任第一野战军暨西北军区第一兵团第一军兼青海军区第二副政治委员、党委常委。1949年12月任中共川西区党委委员，1950年4月起任川西区党委常务委员。深入农村发动群众，揭露、打击土匪和反动地主的破坏活动，加快了征粮的工作进度。1950年9月至1951年1月任西南军政大学副政治委员、党委副书记。1951年9月西南军大改编为第二高级步兵学校，任校长兼政治委员。1952年2月至1955年5月任西南军区后勤部部长兼政治委员、党委书记。1952年5月至1955年5月任西南军区党委常委。1954年12月至1955年9月调任中央军委财务部副部长，1955年9月任解放军总财务部部长。1955年1月至1957年5月任解放军财务部党委书记。1957年5月至1958年3月任军委总后勤部政治委员，总后勤部党委第二书记(至1958年4月)。1958年2月至“文化大革命”初期任国务院石油工业部部长。1958年5月至1965年2月任石油部党组书记。组织并参加大庆油田的开发工作，兼任大庆石油会战指挥部工委书记。1965年11月至1970年6月任国家计划委员会第一副主任兼秘书长。1966年9月协助国务院领导抓经济工作。1970年6月至1973年8月任国家计划委员会革命委员会主任、党组书记(至1980年3月)。1973年8月至1980年3月任国家计划委员会主任。“文化大革命”中协助周恩来总理做了大量工作，坚决支持邓小平对国民经济各部门进行整顿。1979年兼任国家财经委员会委员、国务院进出口领导小组组长。1980年3月至1982年5月任国家能源委员会党组书记。1980年8月至1982年5月任国家能源委员会主任。1982年5月至1983年6月改任国务委员。1983年6月任中央军事委员会委员。1982年9月调任中共中央军委委员、中央军委副秘书长、解放军总政治部主任（至1987年11月）。1982年10月至1985年7月任总政治部党委第一书记。1985年7月至1987年11月任总政治部党委书记。1987年11月退居二线。

    1955年被授予中将军衔，荣获二级八一勋章、一级独立自由勋章、一级解放勋章。1988年7月荣获一级红星功勋荣誉章。

    是中共九大、十大、十一大中央委员，第十一届中央政治局委员。1980年2月在中共十一届五中全会上当选为中央书记处书记。1982年9月在中共十二大上当选为中央委员、中央政治局委员、中央书记处书记。1987年11月在中共十三大上当选为中央顾问委员会常务委员。

    1999年2月3日因病在北京逝世。

    出版有《余秋里回忆录》。