1943年，從燕京大學物理系畢業后到中央無線電器材廠桂林總廠研究室工作。
1947年，赴美留學。
1948年，獲得美國加州理工學院碩士學位。
1951年，獲得美國斯坦福大學物理系博士學位。
1955年，乘坐威爾遜總統號郵輪回國，先后在中國科學院原子能研究所和高能物理研究所工作，擔任過高能物理研究所副所長、“八七工程”加速器總設計師。
1981年 - 1986年，擔任北京正負電子對撞機技術領導（后任工程經理）。
2016年02月20日，在北京逝世，享年96歲。
1980年，當選為中國科學院學部委員（院士）。
2012年，獲得“2011年度國家最高科學技術獎”。
2016年，為紀念其在粒子加速器方面的貢獻，國際天文學聯合會將國際編號為32928的小行星命名為“謝家麟星”。
1989年，項目《北京正負電子對撞機》榮獲“中國科學院科技進步獎特等獎”。
1990年，項目《北京正負電子對撞機》榮獲“國家科技進步獎特等獎”。
1995年，項目《北京自由電子激光裝置》榮獲“國家科技進步獎二等獎”。
2005年，項目《院士科普書系》“加速器與科學創新”榮獲“國家科學技術進步獎二等獎”。
