1912年生于湖南省衡山县。
1937年考入国民党陆军大学。
1940年任国民党八十六军四十六团团长。
1942年浙江衢州之战,谢士炎率部与10倍于己的日寇激战数昼夜,歼敌2000多人,击毙日旅团长。
1943年8月,到湖北恩施第六战区司令长官孙连仲部任参谋处副处长。
1945年日本投降后,谢士炎参与芷江洽降工作,并任武汉前进指挥所主任,负责接收日伪部队。在中共地下党员陈融生的帮助下,他阅读了《新民主主义论》《论持久战》等著作,决心站在人民革命一边。
1946年9月,谢士炎参与拟定国民党军进攻张家口的作战计划。他将作战计划通过陈融生交到北平军事调处执行部中共代表叶剑英手中,有力地戳穿了国民党当局假谈判、真备战的阴谋。
1947年2月4日,谢士炎由叶剑英介绍秘密加入中国共产党。
1947年,谢士炎调任国民党保定绥靖公署少将处长。他利用参与国民党高级军事会议的机会,向党提供了一系列重要军事情报,为华北、华东的解放作出了贡献,党中央曾多次通电嘉奖。
1947年9月,由于叛徒出卖,谢士炎不幸被捕。
1948年10月19日英勇就义于国民党南京中央军人监狱广场,全国解放后安葬于南京烈士陵园。[1]
每逢清明节、烈士纪念日,衡山县的很多群众会前往烈士纪念园,祭奠包括谢士炎在内的革命先烈们。衡山县史志办主任熊仲荣说,人们缅怀谢士炎,一是他特别爱国,在抗日战争中冒死抗击敌人,很有战功;二是他理想信念特别坚定,为无产阶级革命献出了自己的生命。[2]