幼年家贫，刻苦读书。光绪三十三年（1907年）从军，北洋陆军随营武备学堂毕业。毕业后服役于冯玉祥部，历任哨长、连长、营长、团长。1922参加直奉战争，升任第二十五混成旅旅长，是西北军五虎上将之一。1924年参加北京政变，10月冯部改编成国民军，宋哲元任第一军第一师（后改为第四师）师长。1925年秋改任热河特别行政区都统。他曾在承德避暑山庄里成立蚕蜂学校推广种桑养蜂，振兴热河农业；还兴办军械厂，可以小批量仿制德国毛瑟20响驳壳枪。1926年，宋哲元部撤离承德时，市民夹道相送。

1926年任国民军北路总指挥、西路总司令，先后在南口、多伦等地指挥所部对直奉联军和晋军作战。并于1926年9月17日五原誓师后，参加北伐战争，任国民军联军北路军总司令兼暂编第1师师长、国民革命军第2集团军第4方面军总指挥。1927年11月任陕西省政府主席。1930年蒋冯阎中原大战中，任冯玉祥军第4路总指挥。战败后冯玉祥余部退居晋南地区。负责北方军事善后的张学良将其整编，该部缩编为陆军第3军，下辖3个师，宋哲元任军长，归东北军序列。1931年6月，宋哲元部整编为国民革命军陆军第29军。九一八事变爆发后的第三天，宋哲元即率第29军全体官兵，向全国发出"抗日通电"，坚决表示："哲元等分属军人，责在保国。谨率所部枕戈待命，宁为战死鬼，不作亡国奴，奋斗牺牲，誓雪国耻。" 1932年任军事委员会北平分会委员兼察哈尔省政府主席。 1933年1月2日，日军攻占山海关。10日，宋哲元奉张学良令，率29军由山西阳泉移驻北平以东的三河、宝坻、蓟县、玉田、香河一带驻防训练。第29军部队在宋哲元指挥下，在平东驻地准备抵抗日军入侵，迅速构筑工事，进行战前训练。1933年2月22日，日本关东军调集4个师团，纠合伪满洲国军队总计10万余人，向热河分三路进攻。3月4日，热河省主席汤玉麟率部逃脱，日军进占热河省会承德城。3月8日，宋哲元奉张学良电令接防长城线喜峰口到宽城附近阵地。随后，宋哲元指挥第29军将士在长城要隘喜峰口、罗文峪与日军展开血战。第29军以大刀队与日军展开搏斗，经过激战，消灭日军6 000余人，获喜峰口大捷，震动全国。1937年，以喜峰口血战为背景创作的《大刀向鬼子们的头上砍去》的歌曲唱遍了全中国。 1935年被授为陆军二级上将，任平津卫戍司令、冀察绥靖主任和冀察政务委员会委员长兼河北省政府主席。

因卢沟桥事变时，宋哲元对是否抗战摇摆不定，拒绝蒋介石对他的支援，七月二十九日、三十日，平津相继陷落。

1938年春，宋哲元将军改任一战区副司令，不久染上肝病，于1940年3月辞职改任军事委员会委员并回到其夫人常淑青的故乡四川绵阳疗养。4月5日病逝。

1885年10月30日（清光绪十一年九月廿三日）生于山东省乐陵市城西北城关镇赵洪都村一个读书人家庭，父宋湘及学识广博且多才，然而不通农事，成婚后便外出谋生。宋哲元两三岁时，家境破落。从17岁到23岁，宋哲元在家乡教了五六年私塾，他不收穷苦人家子弟的学费，义务为他们授课，因而在乡间受到敬重。

宋哲元少时爱武，曾参照民间武术书籍，早晚舞棍弄棒。屋前枣树下有条长石，他每天都要举起放下，坚持不懈以至把长石棱角都磨得光滑了。他还经常召集起同村的儿童，以枝杈折梃为武器，练步伐，摆战阵，赏进罚退，严明号令。

1905年，宋湘及被陆建章聘至曹州参与戎机。