任新民的父亲任海清曾任安徽宁国县小学教师、校长，县教育局局长、县银行行长等职。
1927年，任新民毕业于宁阳小学。
1928年，任新民考入安徽省宣城第四中学。
1929年10月，任新民加入中国共产主义青年团。
1930年底，因宣城庙埠暴动失败，老师被捕，任新民与组织失去联系，只好暂时在家乡的一所小学代课。半年后，任新民带着求知报国的渴望，只身来到南京求学，被南京钟英中学免试录取高中部。
1934年，高中毕业，考入国立中央大学（东南大学前身）。
1937年，又考入重庆兵工学校大学部造兵系。
1940年毕业，任兵工署重庆21厂技术员、重庆兵工学校大学部助教和讲师等职。
1945年，赴美国密歇根大学研究院留学，先后获机械工程硕士和工程力学博士学位。
1948年9月，被美国布法罗大学机械工程系聘任为讲师。
1949年8月，回国，任华东军区军事科学研究室研究员。
1952年8月，随该研究室并入哈尔滨军事工程学院，历任院教务处副处长、炮兵工程系教授、火箭武器教授会（教研室）主任、系副主任等职。
1955年，被授予技术上校军衔。
1956年8月，调赴北京，参加筹建国防部第五研究院，历任总体技术研究室主任、一分院液体发动机设计部主任、一分院副院长兼液体发动机设计部主任；任新民与创业者组织了导弹与火箭各专业技术讲习班，采用互教互学和测绘苏联提供的P-1模型导弹的办法，探求着导弹与火箭知识。任新民曾赴满洲里接收从苏联引进的P-2导弹，并作为中方代表在协定上签字。
1965年，任第七机械工业部一院副院长兼液体发动机研究所所长。
1974年3月31日，任新民参与制定的《关于发展卫星通信问题的报告》得到中央批复，由此拉开了中国航天史上的代号为“331”的通信卫星工程大幕。
1975年6月，被任命为第七机械工业部副部长；
1988年，成为国际宇航科学院（IAA）理事；同年，被国务院聘任为国家学位委员会委员、被美国国际空间大学创办者协会聘任为初始会员。以及哈尔滨工业大学、华东工程学院等院校兼职教授。
1990年4月，任新民作为发射外国卫星工程的总设计师，用长征三号成功地将美国休斯公司研制的亚洲一号通信卫星送入了地球同步转移轨道，圆满地完成了商业发射合同，实现了中国运载火箭国际商业发射服务零的突破。
1999年，任新民荣获“两弹一星”功勋奖章。
2005年9月27日，任新民在南京理工大学为自己的“两弹一星”元勋塑像揭开幕布。并获得南理工第一号“杰出校友”证书。
2006年10月8日，中国航天事业创建50周年纪念日之际，任新民与钱学森等五位专家获得中国航天科工集团颁发的“中国航天事业五十年最高荣誉奖”。
2017年2月12日下午3时，任新民离开人世，享年102岁。
任新民领导和参加了第一个自行设计的液体中近程弹道式地地导弹液体火箭发动机的研制；领导组织了中程、中远程、远程液体弹道式地地导弹液体火箭发动机的研制、试验；向太平洋预定海域发射远程弹道式导弹的飞行实验，任首区总指挥；组织研制“长征1号”运载火箭；组织氢氧发动机、“长征3号”运载火箭和整个通信卫星工程的研制试验；领导组织了用“长征3号”运载火箭把“亚洲一号”通信卫星送入地球同步转移轨道；担任“风云一号”气象卫星总工程师等。曾获获国家科学技术进步特等奖2项、求是基金杰出科学家奖，获中国载人航天工作突出贡献者功勋奖章、“两弹一星”功勋奖章等。
在中近程导弹的自行设计工作中，任新民担任这一型号的副总设计师，主管发动机研制工作。并于1962年1月获得第一台自行研制的液体火箭发动机的试车成功。
1962年3月21日进行的第一枚中近程弹道导弹飞行试验遭到了失败，任新民主持了多种发动机系统方案的分析论证工作，并进行了不同方案的地面试验，经过改进后的中近程导弹于1964年6月29日再次进行飞行试验，取得圆满成功。这标志着中国已掌握了自行研制导弹的技术，迈开了独立研制导弹的步伐。
中近程导弹研制成功后，任新民开始主持液体中程弹道导弹的研制工作。同有关科技人员、工人一起，先后解决了发动机的不稳定燃烧、高转速高性能涡轮泵的设计、四机并联技术、推力室的真空钎焊、波纹板成型、等离子喷涂、材料的相容性等关键技术。并亲自进行分析计算、参加试车、参加讨论，经过多个技术方案的反复比较和百余次的试车，最后采用了隔板、液相分区的方案，为这一中程导弹的研制成功提供了必要的条件。1965年后他全面负责这一导弹的研制工作，带队赴试验基地领导飞行试验，为这一导弹按期研制成功作出了重要贡献。
任新民是发射中国第一颗人造地球卫星东方红一号的长征一号运载火箭的技术负责人。从总体方案到各分系统，他深入现场亲自对各种技术问题进行认真的分析研究、校核、审查和落实。于在1970年4月24日，成功地用长征一号发射了中国的第一颗人造地球卫星。从而使中国掌握了研制多级运载火箭和发射人造地球卫星的技术，揭开了中国航天活动的序幕。长征一号运载火箭由此载入了中国航天史册。他同著名科学家钱学森等研制试验的有功人员，于1970年“五一”国际劳动节晚上，在天安门城楼上受到了毛泽东主席、周恩来总理等党和国家领导人的亲切接见，周总理称他们是“中国放卫星的人”。
试验卫星通信工程于1977年9月被列为中国导弹与航天事业80年代前期三项重点任务之一。任新民被任命为工程总设计师。早在20世纪60年代中期，担任液体发动机研究所所长时，根据国外动力装置技术发展的动态和趋势，他就组织少数科技人员开展液氢液氧发动机的预研工作。到20世纪70年代，该工程立项后，他作为分管技术工作的副部长，一直领导和关注着这一工程的运载火箭的研制。特别是第三级采用常规推进剂（偏二甲肼和四氧化二氮），还是采用低温高能推进剂（液氢和液氧）两个技术方案的论证中，最后决定发射通信卫星的运载火箭第三级采用液氢液氧为第一方案，并将这一运载火箭命名为长征三号。
改进后的长征三号于1984年4月8日，成功地将第二颗东方红二号送入了地球同步转移轨道，4月16日定点于东经125°赤道上空，性能指标符合设计要求，并取得成功，至此，中国导弹与航天事业80年代前期的三项重点任务全部完成，表明中国运载火箭技术已进入世界先进水平，卫星通信技术也开始迈向世界先进水平。任新民作为工程总设计师指挥了多次实用通信卫星的发射与定点，为国民经济有关部门和军事单位提供了通信、广播、电视等的服务，收到了巨大的经济与社会效益。
1990年4月，任新民作为发射外国卫星工程的总设计师，用长征三号成功地将美国休斯公司研制的亚洲一号通信卫星送入了地球同步转移轨道，圆满地完成了商业发射合同，实现了中国运载火箭国际商业发射服务零的突破。
在任新民担任第七机械工业部副部长时，就分管风云一号气象卫星工程，特别是对发射用的长征四号A更给予了极大的关注，从技术方案的确定，到重大技术关键的解决，并被任命为风云一号试验气象卫星工程的总设计师，负责长征四号A、风云一号及其他系统的研制工作。1988年9月和1990年9月，两次组织领导了长征四号A的成功发射，第一颗风云一号虽只正常运行39天，但地面接收的图像已接近美国第三代业务应用气象卫星的水平，第二颗试验气象卫星为在北京召开的第11届亚运会的气象预报作出了贡献，并为特定的科学探测卫星和中国的南极考察提供了气象保障。这两颗试验气象卫星取得了多项科学技术效益、经济效益和社会效益。
此外任新民还担任风云一号○二批（风云一号改进型）工程的总设计师。也是另外两项返回式科学技术试验卫星工程的总设计师。其中一项已进行了两颗卫星的成功发射与回收；另一项已研制成功了长征二号D运载火箭和新的返回式科学技术试验卫星，并于1992年8月和1994年7月进行了两次成功的发射与回收。
任新民也是新一代大容量通信卫星东方红三号工程的技术顾问，并且于1994年2月和1994年11月两次赴西昌卫星发射中心，参加了长征三号A发射实践4号和配重星、长征三号A发射东方红三号的组织领导工作。
1984年，任新民荣立航天部一等功。
1985年，作为项目的主要完成人之一荣“长征三号运载火箭”等两项国家科技进步奖特等奖。
1989年和1990年，因在航天型号工程研制试验中的成绩突出，荣获两次航空航天部通令嘉奖。
1980年，当选为中国科学院院士（学部委员）。
2018年，任新民被评为“逝世的十位国家脊梁”之一。
