1921年6月21日，陈慕华出生于浙江省青田县油竹。去县城的人民小学上学，少年时期，她接受进步思想，追求革命真理。七七事变后，全民抗战的形势激发了她抗日救国的热情。读中学时参加抗日救亡运动。
1938年从国统区奔赴延安，入中国人民抗日军政大学第四期学习，1938年6月加入中国共产党。结业后留延安工作，1939年，在大生产运动中被选为模范青年，参加了西北青年救国总会召开的模范青年大会并获得奖章。1942年2月任抗大三分校训练部军事佐理员，10月任延安八路军留守兵团警备五团教育参谋。后任延安留守兵团司令部教育科参谋、陕甘宁晋绥防联军司令部军事研究室研究员。1943年1月任延安联防司令部后勤部家属招待所所长兼政治指导员、后勤部经建处秘书。
抗日战争胜利后，1945年11月被派赴东北工作，任热河军区司令部一科参谋，1946年4月任东北铁路总局机关政治协理员，1946年年11月任穆棱煤矿工会特派员。1948年9月任东北铁路保育院院长。1949年1月任中长铁路中央医院副院长。参加东北解放战争。
中华人民共和国成立后，陈慕华任东北铁路政治部宣传部宣传组（处）组长。1953年1月任铁道部政治部宣传部宣传组（处）副组长。她坚决执行党的政策，制定宣传计划，组织整顿宣传队伍，为开展群众性宣传工作作出突出成绩。这期间，参加了镇压反革命、土地改革、“三反”、“五反”运动和抗美援朝等有关工作，多次受到表彰。
1971年4月起，陈慕华历任对外经济联络部副部长、党的核心小组副组长，部长、党组书记。她坚决执行中央对外经济工作的方针政策，以经济促外交，努力争取广大第三世界国家的理解和支持，为破除帝国主义的经济和外交封锁、促进中国外交工作的发展和国际政治地位的提高作出了重要贡献。
1976年11月，任对外经济联络部部长兼中共党组书记。
1978年3月，陈慕华任院副总理兼对外经济联络部部长、党组书记，1981年9月又兼任国家进出口管理委员会（即外国投资管理委员会）第一副主任、党组第一副书记。她参加了新时期中国对外经济技术援助四项原则（平等互利、讲究实效、形式多样、共同发展）的制定工作。
1980年9月担任中华人民共和国副总理，并兼主任、中央爱国卫生运动委员会主任、全国托幼工作领导小组组长、国务院旅游领导小组组长。
1982年担任国务院国务委员兼对外经济贸易部部长及部党组书记、中央外事工作领导小组成员。
1982年3月，陈慕华任国务院副总理（1982年5月起为国务委员）兼对外经济贸易部部长、党组书记。她团结部党组一班人克服困难，整合工作职能和干部资源，认真研究解决外经贸事业发展中的重点难点问题。
陈慕华任国务院副总理、国务委员期间，还分管医药卫生、计划生育、金融和外事、旅游等方面的工作。1978年3月起先后兼任中央爱国卫生运动委员会副主任、主任。
1978年6月，陈慕华兼任国务院计划生育领导小组组长，1981年3月兼任国家计划生育委员会主任、党组书记。她认真研究计划生育工作中存在的问题，积极倡导改变人们的生育观念，坚定不移地实行少生、优生和计划生育的政策。
1986年3月，陈慕华兼任中国人民银行行长、党组书记。她贯彻执行党和国家金融工作的方针政策，紧紧围绕经济建设这个中心，强化中国人民银行的领导、管理、监督和调控职能，提高了中央银行的权威性。
1985年3月后任国务院国务委员兼中国人民银行行长、党组书记、理事会理事长，并任中央财政经济领导小组成员。
1988年起任第六届、第七届全国妇联主席、党组书记。后任第八、九、十届全国妇联名誉主席。
1988年4月，陈慕华当选为第七届全国人民代表大会常务委员会副委员长，并任全国人大财政经济委员会主任委员。
1993年3月，当选为第八届全国人民代表大会常务委员会副委员长。在任期间，她坚持党的基本路线，认真履行宪法赋予的职责，为坚持和完善人民代表大会制度、推进社会主义民主法制建设进程付出了大量心血，作出了积极贡献。
1988年9月起，陈慕华先后兼任和担任第六届、七届全国妇联主席、党组书记和第八届、九届、十届全国妇联名誉主席。
1988年1993年任第六届全国妇联主席、党组书记，中国银行董事会名誉董事长。
1988年4月被选为第七届全国人民代表大会常务委员会副委员长，同时任中国银行董事会名誉董事长。
1989年被选为中华全国妇女联合会名誉主席。历任中华全国妇女联合会名誉主席。
1993年至1998年任第七届全国妇联主席，中国银行董事会名誉董事长。
陈慕华还是全国人大常务委员会财政经济委员会主任委员。
陈慕华是中国共产党第十届、十一届、十二届、十三届、十四届中央委员，第五届、七届、八届全国人大代表。
中国共产党第十一届、十二届中央政治局候补委员，第七届、八届全国人民代表大会常务委员会副委员长，国务院原副总理，原国务委员，中华全国妇女联合会原主席、名誉主席。
陈慕华因病于2011年5月12日12时25分在北京逝世，享年90岁。