明嘉靖四十一年（1562年），生于南直隸松江府上海縣法華匯（今上海市，為了紀(jì)念徐光啟而改名為徐家匯)一個(gè)小商人的家里。當(dāng)時(shí)的法華匯還不是城市而是鄉(xiāng)村，四周都是種滿莊稼的農(nóng)田。徐光啟小時(shí)候進(jìn)學(xué)堂讀書，就很留心觀察周圍的農(nóng)事，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著濃厚的興趣。

青少年時(shí)代的徐光啟，聰敏好學(xué)，活潑矯健，當(dāng)時(shí)人們說他“章句、帖括、聲律、書法均臻佳妙”，喜歡雪天登城，在龍華寺讀書時(shí)喜登塔頂，“與鵲爭處，俯而喜”。萬歷九年（1581）中秀才，“便以天下為己任。為文鉤深抉奇，意義自暢”，他曾說道“文宜得氣之先，造理之極，方足炳輝千古”。這是由神童到才子的形象。

二十歲考中秀才以后，他在家鄉(xiāng)和廣東、廣西教書，白天給學(xué)生上課，晚上廣泛閱讀古代的農(nóng)書，鉆研農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)同天文歷法、水利工程的關(guān)系非常密切，而天文歷法、水利工程又離不開數(shù)學(xué)，他又進(jìn)一步博覽古代的天文歷法、水利和數(shù)學(xué)著作。

萬歷九年中秀才后，因家境關(guān)系，徐光啟開始在家鄉(xiāng)教書。加之連年自然災(zāi)害，他參加舉人考試又屢試不中，這期間，他備受辛苦。

萬歷三十二年（1604）徐光啟考中進(jìn)士，開始步入仕途。徐光啟20歲時(shí)中秀才，36歲中舉人，考中進(jìn)士時(shí)已是43歲，為科舉功名共用去了23年時(shí)間。

徐光啟在未中進(jìn)士之前，曾長期輾轉(zhuǎn)苦讀，在破萬卷書、行萬里路之后，深知流行于明中葉以后的程朱理學(xué)，主張禪靜頓悟、反對經(jīng)世致用，實(shí)為誤國害民。有人記述徐光啟當(dāng)時(shí)的變化說：“嘗學(xué)聲律、工楷隸，及是悉棄去，習(xí)天文、兵法、屯、鹽、水利諸策，旁及工藝數(shù)學(xué)，務(wù)可施用于世者?！边€有人記述說“公初筮仕入館職，即身任天下，講求治道，博極群書，要諸體用。詩賦書法，素所善也，既謂雕蟲不足學(xué)，悉屏不為，專以神明治歷律兵農(nóng)，窮天人指趣?！保ㄠu漪《啟禎野乘·徐文定傳》、張溥為徐光啟《農(nóng)政全書》所寫序言）徐光啟思想上的如此轉(zhuǎn)變，使他的后半生走上了積極主張經(jīng)世致用、崇尚實(shí)學(xué)的道路。徐光啟是明學(xué)術(shù)界、思想界興起的實(shí)學(xué)思潮中的一位有力的鼓吹者、推動者。

徐光啟考中進(jìn)士，后擔(dān)任翰林院庶吉士的官職，在北京住了下來。在館所撰課藝，如《擬上安邊御敵疏》、《擬緩舉三殿及朝門工程疏》、《處置宗祿邊餉議》、《漕河議》等，表現(xiàn)了徐光啟憂國憂民的思慮和淵博的治國安邦的謀略。

利瑪竇在同徐光啟見面的第二年，也來到了北京。他向明神宗貢獻(xiàn)禮品，得到明神宗的批準(zhǔn)，在宣武門外置了一處住宅，長期留居下來，進(jìn)行傳教活動。徐光啟在公余之暇，常常去拜訪利瑪竇，彼此慢慢熟悉了，開始建立起較深的友誼。

1606年，徐光啟再次請求利瑪竇傳授西方的科學(xué)知識，利瑪竇爽快地答應(yīng)了。他用公元前三世紀(jì)左右希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得的著作《原本》做教材，對徐光啟講授西方的數(shù)學(xué)理論。利瑪竇每兩天講授一次，徐光啟總是準(zhǔn)時(shí)到達(dá)。

經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，徐光啟完全弄懂了歐幾里得這部著作的內(nèi)容，深深地為它的基本理論和邏輯推理所折服，認(rèn)為這些正是我國古代數(shù)學(xué)的不足之處。于是，徐光啟建議利瑪竇同他合作，一起把它譯成中文。開始，利瑪竇對這個(gè)建議頗感猶豫，因?yàn)闅W幾里得的這部著作是用拉丁文寫的，拉丁文和中文語法不同，詞匯也很不一樣，書里的許多數(shù)學(xué)專業(yè)名詞在中文里都沒有相應(yīng)的現(xiàn)成詞匯。要譯得準(zhǔn)確、流暢而又通俗易懂，是很不容易的。早先曾有一個(gè)姓蔣的舉人同利瑪竇合作試譯過，就因?yàn)檫@個(gè)緣故而不得不半途而廢。但徐光啟認(rèn)為只要肯下工夫，總是可以譯成的。在他的一再勸說下，利瑪竇也就同意了。

從1606年的冬天開始，開始了緊張的翻譯工作。先由利瑪竇用中文逐字逐句地口頭翻譯，再由徐光啟草錄下來。譯完一段，徐光啟再字斟句酌地作一番推敲修改，然后由利瑪竇對照原著進(jìn)行核對。遇有譯得不妥當(dāng)?shù)牡胤?，利瑪竇就把原著再仔細(xì)地講述一遍，讓徐光啟重新修改，如此反復(fù)。徐光啟對翻譯非常認(rèn)真，常常是到了深夜，利瑪竇休息了，他還獨(dú)自坐在燈下加工、修改譯稿。有時(shí)為了確定一個(gè)譯名，他不斷地琢磨、推敲，不知不覺地就忙到天亮。譯文里的“平行線”、“三角形”、“對角”、“直角”、“銳角”、“鈍角”、“相似”等等中文的名詞術(shù)語，都是經(jīng)過他嘔心瀝血的反復(fù)推敲而確定下來的。

1607年的春天，徐光啟和利瑪竇譯出了這部著作的前六卷。徐光啟想一鼓作氣，接著往下譯，爭取在年內(nèi)譯完后九卷，但利瑪竇卻主張先將前六卷刻印出版，聽聽反映再說。付印之前，徐光啟又獨(dú)自一人將譯稿加工、潤色了三遍，盡可能把譯文改得準(zhǔn)確。然后他又同利瑪竇一起，共同敲定書名的翻譯問題。這部著作的拉丁文原名叫《歐幾里得原本》，如果直譯成中文，不大象是一部數(shù)學(xué)著作。如果按照它的內(nèi)容，譯成《形學(xué)原本》，又顯得太陳舊了。利瑪竇說，中文里的“形學(xué)”，英文叫作“Geo”，它的原意是希臘的土地測量的意思，能不能在中文的詞匯里找個(gè)同它發(fā)音相似、意思也相近的詞。徐光啟查考了十幾個(gè)詞組，都不理想。后來他想起了“幾何”一詞，覺得它與“Geo”音近意切，建議把書名譯成《幾何原本》，利瑪竇感到很滿意。1607年，《幾何原本》前六卷正式出版，馬上引起巨大的反響，成了明末從事數(shù)學(xué)工作的人的一部必讀書，對發(fā)展我國的近代數(shù)學(xué)起了很大的作用。 后來，徐光啟雖然沒有能夠再和利瑪竇一起譯出《幾何原本》的后九卷，但他又陸續(xù)寫了許多其他的科學(xué)著作。

萬歷三十五年（1607）散館，授翰林院檢討，不久喪父，返鄉(xiāng)守制。

萬歷三十八年（1610）徐光啟守制期滿，回京復(fù)職，此后除幾次臨時(shí)性差事之外，一直擔(dān)任較為閑散的翰林院檢討。和當(dāng)時(shí)一般文人官吏熱衷于筆墨應(yīng)酬不同，徐光啟用較多的時(shí)間進(jìn)行天文、算法、農(nóng)學(xué)、水利等科學(xué)技術(shù)研究，從事了不少這方面的翻譯和寫作。在寫給親戚的信中徐光啟自述道：“昨歲偶以多言之故，謬用歷法見推……惟欲遂以此畢力，并應(yīng)酬文墨一切迸除矣。何者?今世作文集至千百萬言者非乏，而為我所為者無一有。歷雖無切于用，未必更無用于今之詩文也。況弟輩所為之歷算之學(xué)，漸次推廣，更有百千有用之學(xué)出焉。如今歲偶爾講求數(shù)種用水之法，試一為之，頗覺于民事為便……弟年來百端俱廢者，大半為此事所奪?！保ā缎旃鈫⒓ぶ吕嫌H家書》）其中的“用水之法”，指的是萬歷四十年（1612）與傳教士熊三拔（S．de Ursis）合譯的《泰西水法》，書中介紹了西洋的水利工程作法和各種水利機(jī)械。

在此期間，徐光啟還與傳教士合作再次校訂了《幾何原本》并出版了第二版。同時(shí)他還為李之藻與利瑪竇合譯的《同文算指》(此書介紹了西方的筆算數(shù)學(xué))、熊三拔編著的介紹天文儀器的《簡平儀說》等書寫了序言。這些序言表達(dá)了徐光啟對傳人的西方科技知識的看法。向傳教士學(xué)習(xí)科技知識的同時(shí)，徐光啟對他們的傳教活動也進(jìn)行了協(xié)助，幫他們刊刻宗教書籍，對傳教士的活動也有所庇護(hù)。徐光啟的這許多行為，多被朝臣誤解，加上與其他官員的一些意見不合，因此他辭去工作，在天津購置土地，種植水稻、花卉、藥材等。萬歷四十一年至四十六年（16l3—1618）間，他在天津從事農(nóng)事試驗(yàn)，其余時(shí)間則多是往來于京津之間。這期間，徐光啟寫成“糞壅規(guī)則”（施肥方法），并寫成他后來的農(nóng)學(xué)方面巨著《農(nóng)政全書》的編寫提綱。

萬歷四十六年（1618）北方后金叛亂軍隊(duì)襲擊邊關(guān)，經(jīng)人介紹推薦，明廷召徐光啟于病中。徐光啟在寫給焦竑的信中寫道：“國無武備，為日久矣，一朝釁起，遂不可文。啟才職事皆不宜兵戎之役，而義無坐視，以負(fù)國恩與師門之教”。他不但自己力疾赴命，同時(shí)還感召別人放棄安適生活，共赴國難。至天啟三年（1621）的三年多時(shí)間里，徐光啟從事選兵、練兵的工作。這期間，焦竑把徐光啟推薦給自己的同年登萊巡撫袁可立，徐光啟在兵器方面的才干得到袁可立的充分賞識，后來二人在戰(zhàn)略思想上都主張加強(qiáng)對朝鮮的控制，只可惜在天啟四年二人受到閹黨的排擠而先后離職。說來也真是巧合，袁可立和徐光啟是同年同月生，又是同年同月死。這時(shí)的徐光啟和袁可立雖已年逾60，而保國守土的愛國忠心，昭昭可鑒，不讓壯年。

萬歷四十七年（1619），徐光啟以詹事府少詹事兼河南道監(jiān)察御史的新官銜督練新軍。他主張“用兵之道，全在選練”，“選需實(shí)選，練需實(shí)練”。這期間他寫了各種軍事方面的奏疏、條令、陣法等等，后來大都由他自選編入《徐氏庖言》一書之中。但是由于財(cái)政拮據(jù)、議臣掣肘等原因，練兵計(jì)劃并不順利，徐光啟也因操勞過度，于天啟元年（1621）三月上疏回天津“養(yǎng)病”，六月遼東兵敗，又奉召入京，但終因制造兵器和練兵計(jì)劃不能如愿，十二月再次辭歸天津。

魏忠賢閹黨擅權(quán)時(shí)，為籠絡(luò)人心，曾擬委任徐光啟為禮部右侍郎兼翰林院侍讀學(xué)士協(xié)理詹事府事的官職，但徐光啟不肯就任，引起閹黨不滿，被劾，皇帝命他“冠帶閑住”，于是他回到上海（1624）。在上?！伴e住”期間，他進(jìn)行《農(nóng)政全書》的寫作（1625一1628）。徐光啟自編的軍事論集《徐氏庖言》，也是此時(shí)刊刻出版的。天啟五年（1625）閹黨彈劾徐光啟練兵為“孟浪無對”、“騙官盜餉”、“誤國欺君”等等，《徐氏庖言》的出版正是對這些不實(shí)之詞的回答。

崇禎帝即位，殺魏忠賢，閹黨事敗。崇禎元年（1628），徐光啟官復(fù)原職，八月，充日講官，經(jīng)筵講官，為天子師。崇禎二年，他又升為禮部左侍郎，三年升禮部尚書，已是朝廷重臣。

這期間，徐光啟對墾荒、練兵、鹽政等方面都多所建白，但其主要精力則是用于修改歷法。前此自從與傳教士接觸之后徐光啟即留心天文歷法。萬歷四十年（1612）就有入推薦由徐光啟督修改歷，未成。至此崇禎二年（1629）五月朔日食，徐光啟恢西法推算，其結(jié)果較欽天監(jiān)為密，九月，朝廷決心改歷，令徐光啟主持。徐光啟從編譯西方天文歷法書籍人手，同時(shí)制造儀器，精心觀測，自崇禎四年（1631）起，分五次進(jìn)呈所編譯的圖書著作。這就是著名的《崇禎歷書》，全書共46種，137卷。別人親見并記述了他的這段生活，說他“掃室端坐，下筆不休，一榻無椎……冬不爐，夏不扇……推算緯度，昧爽細(xì)書，迄夜半乃罷?！保◤堜邽椤掇r(nóng)政全書》所寫的序）這時(shí)，徐光啟已70歲了，但其研究熱情不減，親自實(shí)踐，目測筆書，融匯中西，不愧為一代科學(xué)家的風(fēng)范。

崇禎五年（1632）六月，徐光啟以禮部尚書兼東閣大學(xué)士入閣，參予機(jī)要?！懊咳杖胫担植煌]，百爾焦勞”，“歸寓夜中，篝燈詳繹，理其大綱，訂其細(xì)節(jié)”，這正是他宰相兼科學(xué)家繁忙生活的寫照。如此繁忙，不久，他就病倒了。這年十一月，加徐光啟為太子少保。

崇禎六年（1633）八月，再加徐光啟太子太保、文淵閣大學(xué)士兼禮部尚書，至此，他已是位極人臣了。十一月病危，仍奮力寫作“力疾依榻，猶矻矻捉管了歷書”，并囑家屬“速繕成《農(nóng)書》進(jìn)呈，以畢吾志”。

崇禎六年（1633）十一月七日，一代哲人逝世，終年72歲，謚文定，墓地現(xiàn)存于上海徐家匯光啟公園。是年十月十一日（陽歷11月12日），與徐光啟同年同月生的兵部尚書太子少保袁可立卒于河南睢州。