1916年毕业于唐山工业专门学校土木系。次年获美国康奈尔大学土木专业硕士学位。1921年获美国加里基理工学院工学博士学位。回国后，曾任交通大学唐山学校教授、东南大学工科主任、河海工科大学校长、北洋工学院院长、杭州钱塘江桥工程处处长、交通大学唐山工学院院长、国民党政府交通部桥梁设计工程处处长。建国后，历任交通大学校长，铁道部铁道研究所所长、铁道科学研究院院长，中国科协第二届副主席、名誉主席，北京市科协主席，中国科学院技术科学部委员，中国土木工程学会第三届理事长，九三学社第五至七届中国际桥梁及结构工程协会高级会员，国际土力学及基础工程协会会员。1982年被美国国家科学院授予外籍院士称号。1933年领导设计、修建杭州钱塘江大桥。1959年参与人民大会堂结构审查工作。 茅以升从小好学上进，善于独立思考。他10岁那年，过端午节，家乡举行龙舟比赛，看比赛的人都站在文德桥上，由于人太多把桥压塌了，砸死、淹死不少人。这一不幸事件沉重地压在茅以升心里。他暗下决心：长大了一定要造出最结实的桥。从此，茅以升只要看到桥，不管它是石桥还是木桥，他总是从桥面到桥柱看个够。茅以升上学读书后，从书本上看到有关桥的文章、段落，就把它抄在本子上，遇到有关桥的图画就剪贴起来，时间长了，足足积攒了厚厚的几大本子。 茅以升中学毕业后，先考入唐山工业专门学校土木系。1916年毕业后，由唐山路矿以第一名的成绩，被清华学堂官费保送留美，成为研究生，9月起程到美国康奈尔大学报到。谁知该校注册处主任傲慢地说：“中国唐山这个学校从来没有听说过，必须经过考试，合格后才能注册”。经过考试后，茅以升的成绩极佳，便给他注册为桥梁专业研究生。从此以后，唐山路矿学堂毕业生保送到美国康奈尔大学作研究生的，特许不再经过考试这一关了。茅以升于1917年获康奈尔大学研究院专业硕士学位，1919年获美国加利基理工学院工学博士学位。博士论文题为《桥梁力学第二应力》，这篇论文，在当时具有世界水平，因而荣获加利基理工学院颁发的金质研究奖章。1919年12月，24岁的茅以升毅然回国，在交通大学唐山学校任教授。茅以升说：“回顾我的读书生活，这14年的努力，好比造桥，为我一生事业建造了坚实的桥墩。”茅以升学成回国后，先后任唐山工业专门学校教授，南京东南大学工科教授兼主任，河海工科大学校长，天津北洋工学院院长兼教授，江苏省水利局局长，交通部中国桥梁公司总经理兼总工程师，北方中国交通大学校长等职。 茅以升想：中国的大川大河上，已有一些大桥了，但都是外国人造的：济南黄河大桥是德国人修的，蚌埠淮河大桥是美国人修的，哈尔滨松花江大桥是俄国（现俄罗斯）人修的，云南河口人字桥是法国人修的，沈阳浑河大桥是日本人修的……钱塘江大桥，我们中国人要自己修，证明我们中国人有能力修好这座现代化大桥，外国人能干的，我们中国人也能干，我们不比别人无能。就这样茅以升对钱塘江大桥开始了总体设计。 1933年至1937年，茅以升任钱塘江大桥工程处处长，主持修建我国第一座公路铁路兼用的现代化大桥———“钱塘江大桥”。他采用“射水法”、“沉箱法”、“浮远法”等，解决了建桥中的一个个技术难题。从此，茅以升的足迹遍布大江南北，他的名字和新建的大桥一起留在祖国各地。经过5年的努力，茅以升终于将现代化的钱塘江大桥建成。 1955年至1957年，茅以升又任武汉长江大桥技术顾问委员会主任委员，他又接受修建我国第一个跨越长江的大桥———武汉长江大桥的任务。1955年9月，大桥正式开工，到1957年9月25日建成，比原计划提前两年。1957年10月15日，武汉长江大桥举行落成典礼。茅以升设计这座大桥，是铁路公路两用的双层钢桁梁桥。上层为公路桥，宽22.5米，其中车行道宽18米；下层为铁路桥，宽18米。正桥长1155.5米，连同两端公路引桥，总长1670.4米。大桥将京汉铁路和粤汉铁路衔接起来，成为我国贯穿南北的交通大动脉，并把武汉三镇联成一体，确保了我国南北地区铁路和公路网联成一体。 1958年在北京修建人民大会堂时，周恩来总理在审查工程设计时指出：“要有茅以升的签名来保证。”党和国家领导人对茅以升非常信任，茅以升也对党的工作极端负责，他对人民大会堂的结构设计作了全面审查核算，最后签了名。 茅以升一生学桥、造桥、写桥。他在中外报刊发表文章200余篇。主持编写了《中国古桥技术史》及《中国桥梁———古代至今代》（有日、英、法、德、西班牙五种文本）。著有《钱塘江桥》、《武汉长江大桥》、《茅以升科普创作选集》（一、二）、《茅以升文集》等。