光绪十四年(1888),希龄进沅水校经堂读书。一次,老师以“栽数盆花,探春秋消息”为上联,令诸生答对,希龄稍一思索,即对以“凿一池水,窥天地盈虚。”由于学业成绩优异,深受沉州知府朱其懿器重,并保送至长沙湘水校经学堂肄读。光绪十七年应乡试,中举人,次年中贡士,被称为“湖南神童”。光绪二十年,中进士,授庶吉士。中日甲午战争后,清朝廷与日本签订丧权辱国的,积极开展变法维新运动,因此受到顽固派的攻击。光绪二十四年,戊戌变法失败,清廷搜捕维新党人,时务学堂及被迫停办,熊希龄亦受到“革职水不叙用,交地方官严加管束”的惩处。从此便匿迹衡阳、沅州(芷江),闭门读书。其时适逢唐才常在汉口发动自立会起义失败,凡湘西参加起义的人走避到沅州的,熊希龄都秘密给予资助。后党禁日渐松弛,管束解除,希龄赴日本考察教育。
光绪二十九年,他应常德知府朱其懿之聘,主办常德师范讲习所、常德西路师范和常德中学。光绪三十一年,随端方等五大臣出洋考察宪政,任参赞。次年回国,仍返湖南办学,并在酸陵办瓷业学堂。宣统元年(1909),任东三省财政监理官,次年任奉天盐运使。辛亥革命后,拥戴共和,先后参加统一党、共和党,为进步党的负责人之一,曾致电袁世凯,促其转变政治态度。袁世凯任大总统后,熊希龄历任财政总长、热河都统。
民国2年(1913),任国务总理。民国3年2月,熊希龄辞职,3月,又被袁世凯委为参政院参政全国石油矿督办。
民国6年(1917)夏秋,京律一带水灾严重,熊希龄负责督办水灾河工善后事宜,并主持募捐,救济灾民,倡议在北京设立慈幼局。民国7年,香山静宜园改为慈幼院,收养、教育受灾的流浪贫苦儿童。熊希龄掌管一切院务,长达20年之久。他还从事各种社会公益事业,担任中华教育改进社董事长及民办红十字会中华总会会长等职。
民国26年(1937),抗日战争爆发后,熊由北平到上海,负责战地救护工作。上海沦陷后,欲取道香港返内地,12月5日病世于香港。
在中国最有名的风景区之一北京香山,可以看到熊希龄的影响,其双清别墅为毛泽东当年指挥全国解放时的总司令部,在香山的半山腰上,游人如果胆大,仍然可以看到当年香山慈幼院留下来的学生宿舍和教室,“��教室”的字样还在,只是墙破瓦落,已成危房。在凤凰古城,熊希龄故居是热门的景点之一,其门票包含在旅游套票中。