八岁拜许德义为师练功学艺，又向吴彦衡先生学习老生。一九二七年入富连成科班学戏，艺名袁盛钟。初学老生，后随叶福海、裘桂仙和王连平、孙盛文（袁世海的师兄）学花脸，始易今名。在八年科班学艺期间，勤学苦练，潜心学习前辈及名流的表演艺术，技艺超群，学业突出。
由于他聪颖好学，很快就学会了《失街亭》的马谡，《群英会》的黄盖、曹操，以及《法门寺》的刘瑾等角色，演出效果极好。
一九三四年袁世海出科后，先搭尚小云先生的重庆社演戏，在尚主演的《九曲黄河阵》《玉虎坠》中扮饰配角，巡演于北京、上海、武汉、长沙等地。
一九三七年与李盛藻合作，先后排演了《青梅煮酒论英雄》《胭粉计》《三顾茅庐》《马跳檀溪》《除三害》等等诸多生净合作剧目。
袁世海为得到深造，一九四○年拜郝寿臣为师，技艺更见精益，成为郝派艺术的主要继承人。在此后的十几年演艺生涯中，曾与梅兰芳、程砚秋、尚小云、荀慧生、徐碧云、马连良、谭富英、高庆奎、周信芳、盖叫天、奚啸伯、李世芳、张君秋、毛世来、宋德珠、新艳秋、李万春、李少春等名家合作演出剧目三百余出。在同各流派艺术家合作演出中，吸取各家精华，博采众家之长，极大地丰富了自己的表演艺术。在舞台上，成功地塑造了各种性格的人物形象，尤其他主演的十余出扮演曹操的剧目赢得了观众广泛的喜爱，形成了袁派表演艺术的风格体系。
先后搭李世芳的承华社和马连良的扶风社，与李世芳、马连良、李盛藻合作多年。他与李世芳合演的《霸王别姬》，与李盛藻合演的《青梅煮酒论英雄》，与马连良合演的《四进士》，成一时名剧。
新中国建立后，曾与李少春共建“起社”(剧团)。
一九五○年春，同李少春、叶盛章等人率先将私人班社改制为以集体所有制为基础的新中国实验京剧团。排演了新编历史剧《将相和》《野猪林》《云罗山》《血泪仇》《夜奔梁山》《虎符救赵》等具有新时代气息的大型剧目。
一九五一年，新中国实验京剧团集体加入到中国戏曲研究院附属实验京剧团，一九五五年更名为中国京剧院，袁世海先生先后担任一团、三团的主要演员、副团长和副院长。与李少春合作演出了《响马传》《灞桥挑袍》《战渭南》《赠绨袍》《满江红》等及现代剧《白毛女》《林海雪原》《社长的女儿》《柯山红日》等。同时还创排了以架子花脸为主的《黑旋风李逵》《九江口》《李逵探母》《西门豹》等大型剧目；一九六四年积极参加排演《红灯记》，饰演鸠山获得好评。参加拍摄过戏曲艺术影片《群英会·借东风》《野猪林》以及现代戏影片《红灯记》《平原作战》和古装电视剧《侠女除暴》。
此后，袁世海除整理演出了《盗御马》《论英雄》等传统戏外；与李少春合作排演了《将相和》《野猪林》《响马传》，与李和曾合作排演了《赠绨袍》《除三害》，与李金泉合作排演了《李逵探母》，以及由他主演的《黑旋风》《桃花村》《九江口》等戏，都是久演不衰，轰动剧坛的保留剧目。
《群英会》《华容道》《连环套》《论英雄》《将相和》《野猪林》《响马传》《赠绨袍》《除三害》《李逵探母》《黑旋风》《桃花村》《九江口》《红灯记》《白毛女》等。
红灯记1970
饰演鸠山 导演成荫 主演钱浩梁, 刘长瑜, 高玉倩
野猪林1962
饰演鲁智深 导演崔嵬 主演李少春, 杜近芳, 孙盛武
群英会1957
饰演曹操 导演岑范 主演马连良, 叶盛兰, 谭富英, 萧长华, 裘盛戎
借东风1957
饰演曹操 导演岑范 主演马连良, 叶盛兰, 谭富英, 萧长华, 裘盛戎
袁世海先生为了京剧事业的发展繁荣，深入工矿、农村、部队、县城等全国各地的基层演出，深受人民群众的爱戴。他爱戏敬业，生活严谨，勤于锻炼，战胜疾病，始终保持良好的身心状态，就是在耄耋之年依然以“老骥伏枥、志在千里”的雄心登台演出，成为京剧舞台上绝无仅有的高龄艺术家。
袁世海先生多年来十分关注并积极投入对青年演员的培养工作。台上带，台下教；言传身教，诲人不倦。他到全国各地教学讲课，先后收徒二十余人，尽心、尽责、尽义务，不图虚名，无私奉献。硕果累累。他的学生不仅有京剧的，而且还包括评剧、汉剧、晋剧、河北梆子等地方剧的学生。
他积极参加京剧资料的抢救传承工作，高质量的完成了“音配像”和“晚霞工程”的任务，他作为院艺术指导委员会的顾问，多次号召老艺术家们并积极带头投身于传承授艺的工作。他热忱地到各高等院校面向大学生和外国留学生讲授京剧艺术，
普及民族文化。
袁世海先生热爱党，热爱人民，热爱社会主义，一生追求进步。自一九五三年递交第一份入党申请书，直至一九八○年正式加入中国共产党，历时二十七年，矢志不渝；他为执行党的改革、开放政策，不顾年事已高，率先身体力行；他多次将演出收入作为党费上缴，体现了一名共产党员对组织的深厚感情。他为人正直，光明磊落，不记得失，实事求是，广为同行赞誉；他严于律己，宽以待人，乐观向上，关心同志，平易近人，深受大家的尊敬。
袁世海先生用自己的行动实践了爱国、爱党、爱艺术的理想和誓言。他是中国共产党的优秀党员，先进文化的代表，德艺双馨的典范，继往开来的功臣，民族艺术的骄傲。
表演特点
袁世海先生的艺术天赋超群，又全面学习、继承了前辈艺术家的表演经验，传统基础
深厚扎实，为他的艺术创新和建立独树一帜的表演风格奠定了基础。他在舞台上塑造的各类性格的人物形象，质朴豪放，刚劲有力，以情传神，撼人心魄。他不但嗓音宽厚洪亮富于感情，而且善于表演，以“架子花脸铜锤唱”的独特表演特点，大幅提高了架子花脸在舞台上的表演手段，开创了以架子花脸主演大型剧目的先河，成功地塑造了曹操、鲁智深、李逵、张飞、张定边、廉颇、项羽、牛皋、窦尔敦等一大批可称为精品并且传之于世的艺术形象。在群众中有“活曹操”、“活张飞”、“活李逵”和“活鲁智深”之美誉。
唱腔特点
袁世海的嗓音宽亮浑厚，他将自己特有的炸音与圆润之音调和使用，听来刚劲明爽。咬字发音真切清透。他擅于运用节奏鲜明的【流水板】【快板】一类唱腔表达角色丰富的内心变化。
做工
是架子花脸的首具之功。所谓“做”，既包括身段工架，也包含了塑造人物时的体态表情。袁世海二者兼而有之。他的身体魁梧，动作边式稳练，身段漂亮大方，注重造型的完美。他刻划人物细致入微，一段看似平常的戏，他却能抓住角色的内在活动，揭示其性格特征。例如他在《黑旋风》一戏中，表演李逵观赏梁山泊景色的一段表演，是一个人的戏，也没有突出的戏剧矛盾。“但他却挖掘出了李逵性格、思想、感情的内涵。从桃花的落英缤纷，鱼鸟的潜翔高唱，想到吴用的诗句，想背又背诵不出，同时又想到有人讥讽梁山无有美景，立刻就想把他暴打一顿。”（翁偶虹《谈京剧花脸流派》）这段表演形象而生动地揭示了李逵纯朴爽直、爱憎分明的性格特征。
第二届金唱片奖获奖艺术家 。
