1948年 - 1953年，在山东胶东区党委干校、山东工业干部学校、哈尔滨工业大学、北京外语学院等院校学习。
1953年 - 1960年，在前苏联莫斯科国立鲍曼工学院学习，获得研究生学历。
1960年 - 1965年，在国防部第五研究院二分院研究室工作，先后担任副主任、主任。
1965年 - 1966年，在七机部二十六所工作，先后担任副所长、党委副书记。
1968年 - 1970年，在甘肃酒泉国防科委二十基地工作。
1970年 - 1978年，在七机部二院生产组工作。
1978年 - 1981年，担任七机部二院副院长。
1981年 - 1984年，在北京信息控制研究所工作，先后担任研究员、所长，七机部总工程师、副部长，航天工业部副部长、党组成员。
1984年 - 1986年，在国家科学技术委员会工作，担任主任、党组书记。
1986年 - 1993年，担任国务委员兼国家科委主任、党组书记。
1998年 - 2002年，担任中国工程院院长。
2022年07月，担任中国工程院第八届主席团名誉主席。
1987年，荣获“国家科技进步奖一等奖”。
1987年，荣获“阿尔伯特·爱因斯坦奖”。
1992年，当选为中国科学院学部委员（院士）。
1994年，被聘为俄罗斯科学院外籍院士。
1994年，当选为中国工程院院士。
1998年，荣获“何梁何利基金科学与技术成就奖”。
2000年，当选美国国家工程院外籍院士、欧亚科学院院士。
2014年10月，国际小行星命名委员会将国际永久编号210210号小行星命名为“宋健星”。
此外，还曾获“国家自然科学奖二等奖”、“国家科技进步奖二等奖”等荣誉奖项。
