民国十年（1921年）八月二十四日，程莘农出生在江苏省淮安市，父亲程序生为清朝末期科举秀才。在程莘农6岁时，其父就为他讲授《四书》、《五经》的含义和哲理，同时还让他练习书法。10岁时，父亲教程莘农学习《医学三字经》《药性赋》《汤头歌诀》《内经》《难经》等中医学书籍。
民国二十五年（1936年）春，拜当地著名老中医陆慕韩为师。
民国二十八年（1939年），独立挂牌行医。加入中医师工会为会员，并任清江市（淮阴）卫生工作者协会秘书股股长。
民国三十五年至民国三十七年（1946-1948年），任职于淮阴仁慈医院。
民国三十六年（1947年）十一月，程莘农获得“中华民国考试院”颁发的医师证书。
1949-1954年，在清江市中医研究组工作。
1953年，清江中西医进修班结业。
1955年，考入江苏省中医进修学校第一期进修班深造，得到孙晏如、李春熙在针灸方面的指导。
1956年，毕业江苏省中医进修学校后留校，任针灸教研组组长。
1957年，程莘农服从中国国家需要，又调任北京中医药大学任针灸教研组组长，负责针灸教学和科研；同时兼任该校附属东直门医院针灸科组长、副主任，主攻针灸治疗功能性子宫出血、中风、三叉神经痛等病。
1975年，北京中医学院并入中医研究院后，转调中医研究院工作，任针灸研究所经络临床研究室主任，针灸教学研究室主任，针灸研究所专家委员会副主任委员，国际针灸培训中心副主任，主任医师，教授等。
1976年，程莘农调到中国中医研究院（中国中医科学院前身），任针灸研究所经络临床研究室主任、针灸教学研究室主任、针灸研究所专家委员会副主任委员、国际针灸培训中心副主任。
1980年2月，程莘农当选为中国国家科学技术委员会中医专业组成员。
1993年，被中国国家科委聘为中国国家攀登计划“经络的研究”首席科学家。
1994年，当选首批中国工程院院士。
1998年9月8日，被聘任为中央文史研究馆馆员。
2000年，为中国中医研究院名誉院长。
2015年5月9日上午9时，在广东省珠海市第一人民医院逝世享年94岁。