1956年06月01日，陈湘生出生于湖南省湘潭市。

1978年03月至1982年02月，就读于淮南矿业学院（现安徽理工大学）矿井建设专业，并获得工学学士学位。

1982年02月至1986年07月，在煤炭科学研究院北京建井研究所工作，先后担任助工、工程师、高级工程师（破格晋升）。

1986年07月至1986年10月，作为交流学者，前往西德柏林工业大学（Technische Universität Berlin）进修隧道工程技术。

1987年07月，加入中国共产党，并担任集团公司党委委员。

1986年10月至1992年09月，担任煤炭科学研究院北京建井研究所冻结研究室副主任、高级工程师。

1991年09月至1992年01月，在上海外国语学院进行英语培训（IELTS）。

1992年09月至1994年02月，获得英国剑桥大学资助及包玉刚基金会资助，作为By-Fellow教授，前往剑桥大学（University of Cambridge）工程系从事岩土工程研究。

1994年02月至1999年04月，担任煤炭科学研究总院北京建井研究所副所长、所长。

1995年06月至1999年04月，担任煤炭科学研究总院北京建井研究所所长兼北京中煤矿山工程公司总经理。

1995年10月至2000年01月，就读于清华大学土力学与地基基础工程专业（在职），并获得岩土工程工学博士学位（论文被评为全国优秀博士论文）。

1995年，破格晋升为煤炭科学研究总院研究员。

1996年，批准为煤炭科学研究总院博士研究生导师。

1998年08月至2001年02月，被国家煤炭工业局任命为中煤科技集团公司董事。

1999年04月至2000年02月，担任煤炭科学研究总院（集团）董事、副总工程师、研究员。

1999年04月至2001年02月，担任煤炭科学研究总院股改办主任（筹组天地科技上市公司，任董事）。

2001年02月至2006年06月，担任深圳市地铁有限公司经理、总调度长（2003年）、总工程师（2003年1月）、兼工程部经理、兼总体技术部经理（2004年）、技术委员会主任。

2006年06月至2009年04月，担任深圳市地铁集团有限公司副总经理、党委委员、总工程师、研究员。

2009年04月至2012年06月，担任深圳市地铁集团有限公司副总经理、党委委员、研究员。

2012年06月，担任深圳市地铁集团有限公司党委委员、总工程师、研究员。

2017年11月，当选中国工程院院士。

2019年03月，出任深圳大学土木与交通工程学院院长、特聘教授、博士生导师；深圳大学未来地下城市研究院创院院长。

2020年6月18日，深圳市科普企业协会第一届第一次会员大会在深圳召开，陈湘生当选为会长。

2020年12月18日，受聘为湖南科技大学兼职教授。