8岁丧父后，随叔父移居湖南。光绪二十九年（1903年）考入常德府中学堂。次年八日本弘文学院、成城学院学习。光绪三十一年加入同盟会。旋因反对日本政府的《取缔中国留学生规则》而回国，与留日同学创办中国公学于上海，后迁来吴淞。朱经农为中国公学三干事之一。辛亥革命后，应宋教仁和覃振的邀请，赴北京先后任《民主报》、《亚东新闻》报社编辑。“二次革命”中遭袁世凯通缉。民国5年（1916年）赴美国进华盛顿大学学习，民国7年获硕士学位，民国9年转学哥伦比亚大学师范研究院，参与文学革命活动。
民国10年，朱经农任北京大学教育系教授，发表了有关教育的文章，享誉一时。民国12年在上海商务印书馆主编中小学教科书，并与陶行知一起主编我国第一套平民千字课本，首先为本县平民教育促进会所采用，在农村扫盲中取得良好效果。期间先后担任光华大学教务长、上海市教育局长。民国17年后任国民政府大学院普教处长、教育部普教司长、教育部代理常务次长、专任常务次长。
民国21年至32年，任湖南省教育厅长达10年之久，在推行小学义务教育，增设中、小学、创办大专院校方面，做了不少工作，使民国时期的湖南教育有了前所未有的发展。民国32年起，历任中央大学教育长、国民政府教育部政务次长、商务印书馆总经理兼光华大学校长等职。民国35年出席国民代表大会，民国37年11月任中国出席联合国文教会议首席代表，会后在美国从事译著。朱经农于1951年病逝。主要译著有《明日之学校》（杜威著）、《教育大辞书》、《现代教育思想》、《教育思想》、《爱山庐诗钞》等。
1923年,与朱其慧、晏阳初、陶行知、黄炎培等发起成立中华平民教育促进会。与陶行知合编《平民千字课本》。
1923年12月，亚东图书馆集结科学与人生观论战的文章，出版《科学与人生观》一书，文章作者除张君劢、丁文江外，还有胡适、陈独秀、梁启超、张东荪、吴稚晖、范寿康、林宰平、孙伏园、朱经农、任叔永、唐钺等，学者名流几云集于其间。论战一直持续到1924年底。
