梁燾開始以父任補太廟齋郎，舉進士中第。歷任編校秘閣書籍、集賢校理，出任通判明州、檢詳樞密院五房文字。元豐年間，上書論時政，攻擊王安石熙寧變法「乖戾」，「天下之民被其害」。于是出知宣州。元豐五年（1082年），宋神宗說：「王中正功賞文書，你為什麼獨獨認為不可以？」梁燾回答說「：王中正欺罔假冒僥倖希圖，我不敢委曲法制以辜負陛下。」不久，梁燾為京西路提點刑獄。

宋哲宗即位，召用梁燾為工部郎中，升太常少卿、右諫議大夫。有議請宣仁太后臨幸文德殿穿禮服禮帽接受冊封，梁燾率領同事進諫，引用薛奎勸諫章獻明肅皇后不應穿帝王服裝見太廟事，宣仁太后欣然採納。梁燾又論市易法已廢除，請求免除中戶下戶的欠債；又請求欠青苗錢的下戶所欠錢款，不得令擔保的人全部償還。

文彥博建議派劉奉世出使夏國，御史張舜民論不應出使而降為虢州通判。梁燾說：「御史是堅持法制的官員，能夠犯顏正論，何況臣下有過失，怎能害怕忌諱而不直言進諫呢？現在御史敢于說大臣的，這是天下的公議；大臣不滿意御史的，這是一人的私心。怪罪天下敢于說話的公議，便宜一人不快樂的私心，這不是公正朝代盛事。」當時同時議論的傅堯俞、王岩叟、朱光庭、王覿、孫升、韓川共七人都被召到尚書省都堂，以「事情應權衡輕重，因此不惜一個剛進用的御史，來安慰老臣」敕諭他們。梁燾又說「：如果論年齡爵位俸祿，那麼老臣為重；如果論法度法制，那麼老臣為輕。御史是天子的法官，不能因為大臣鬱鬱不樂而貶斥去職。希望召回張舜民，以端正國體。」奏章十次上呈，沒有被採納。梁燾又當面責斥給事中張問不能駁還貶降張舜民的制命，認為是失職。由于詬罵同事，梁燾出任集賢殿修撰知潞州。正值潞州飢年，沒有等待朝庭命令就分發常平倉粟糧賑濟百姓。流亡在外的人聽說此事，來者不絕，梁燾處理此事有條理，人們不再報告睏乏。

元祐二年，梁燾被召為左諫議大夫。宰相蔡確作詩怨恨毀謗，梁燾與劉安世則交相攻擊他。梁燾上書說「：現在忠心于蔡確的人，多于忠心朝廷的士人；敢于為奸言的人，多于敢于正論的人。由此可見蔡確的氣焰洶洶顯赫，盤根錯節，賊人化變危害政治，為患越來越大。」蔡確被貶竄新州。梁燾升任御史中丞。鄧潤甫被任命為吏部尚書，梁燾論鄧潤甫怯懦邪佞沒有建樹，不應提升。後沒有得到採納。改梁燾任權戶部尚書，不受命，以龍圖閣直學士知鄭州。十天後，入朝任權禮部尚書，為翰林學士。

元祐七年(1092)，被授任尚書右丞，轉任尚書左丞。蔡京為蜀州帥臣，梁燾說：「元豐時的侍從，可以任用的很多，只有蔡京輕薄險惡貪心固執，不能任用。」又與同事議論夏國邊界，意見不能協調，于是乞求去職。哲宗派親信大臣詢問他之所以去職的意思，而且令他密訪人才。梁燾說「：對我信任不篤深，說話又不被採納，而向我詢問人才進用之事，不是我所敢承擔的。」使者又到，就說：「可以大加任用的人才，陛下自己知道。但必須識別邪佞正直，公開天下的善惡，圖謀任用舊臣中堅正純厚、有聲望的人，不被左右好惡之言所牽連以動搖聖意，則天下非常幸運。」後因病被罷為資政殿大學士、同提點醴泉觀使。按照舊有的成例，不是宰相不能任命為使，于是設置同使以示寵愛。後梁燾被改任潁昌府知府。

紹聖元年(1094)，梁燾任鄆州知州。時而朋黨之論興起，宋哲宗說：「梁燾常常起中正之論，其開列陳述排斥攻擊，都是出于公議，朕都記下了。」因故最後被責斥。竟以司馬光黨羽的元祐黨人罪名貶至知鄂州，作《薦士錄》。紹聖三年(1096)，再貶為少府監，分掌南京。第二年，三貶雷州別駕，在化州安置。當年去世，終年六十四歲。謚曰篤廉。

他的兒子遷移于昭州居住。宋徽宗即位，才得以返歸。