北京人。袁家是七代相傳的京劇世家。８歲拜許德義為師，習武。１９２４年－１９３４年在富連成科班學戲，師從葉春盛，后隨葉福海、裘桂仙習架子花臉。１９３４年畢業于北京富連成科班。先后和尚小云、梅蘭芳等在北京、天津、上海等地演出。解放前演出的主要劇目有：《霸王別姬》、《龍鳳呈祥》、《戰宛城》、《捉放曹》等。建國后，歷任中國戲曲研究院京劇實驗工作團副團長，中國京劇院三團、一團副團長，中國京劇院副院長，中國戲劇家協會理事、顧問。是第四屆全國人大代表，第四至九屆全國政協委員。

　　在他之前，京劇舞臺是生旦為主、花臉為輔。在前人的基礎上，他創造出架子花臉銅在他之前，京劇舞臺是生旦為主、花臉為輔。在前人的基礎上，他創造出架子花臉銅錘的“袁派”藝術，開創了花臉為主生旦為輔的新戲路。１９７９年被文化部授予著名京劇表演藝術家稱號。擅演劇目主要有：《將相和》、《野豬林》、《黑旋風》、《除三害》、《李逵探母》、《群英會》等。其中與馬連良合作的《群英會》和與李少春合作的《野豬林》已拍成影片。

　　著有自傳體小說《袁世海》。

　　妻子：遲福瑗，家庭婦女。