1943年，从燕京大学物理系毕业后到中央无线电器材厂桂林总厂研究室工作。
1947年，赴美留学。
1948年，获得美国加州理工学院硕士学位。
1951年，获得美国斯坦福大学物理系博士学位。
1955年，乘坐威尔逊总统号邮轮回国，先后在中国科学院原子能研究所和高能物理研究所工作，担任过高能物理研究所副所长、“八七工程”加速器总设计师。
1981年 - 1986年，担任北京正负电子对撞机技术领导（后任工程经理）。
2016年02月20日，在北京逝世，享年96岁。
1980年，当选为中国科学院学部委员（院士）。
2012年，获得“2011年度国家最高科学技术奖”。
2016年，为纪念其在粒子加速器方面的贡献，国际天文学联合会将国际编号为32928的小行星命名为“谢家麟星”。
1989年，项目《北京正负电子对撞机》荣获“中国科学院科技进步奖特等奖”。
1990年，项目《北京正负电子对撞机》荣获“国家科技进步奖特等奖”。
1995年，项目《北京自由电子激光装置》荣获“国家科技进步奖二等奖”。
2005年，项目《院士科普书系》“加速器与科学创新”荣获“国家科学技术进步奖二等奖”。
