袁枢，字机仲，是建安人，自幼勤奋好学。他曾以《修身为弓赋》参加国子监考试，周必大和刘珙都期待他能成为栋梁之才。他参加礼部考试，以词赋第一名的成绩脱颖而出，随后被任命为兴化军教授。

袁枢担任礼部试官，他常常诵读司马光的《资治通鉴》，对此书浩瀚的内容深感困扰，于是将其中之事加以区分并连贯起来，编撰成《通鉴纪事本末》一书。参知政事龚茂良获得此书后上奏给孝宗，孝宗阅读后赞不绝口，将此书赐予太子，并分赐给江上诸帅，命令他们仔细研读，因为治国之道尽在其中。

一日，孝宗问起袁枢的官职，龚茂良如实回答。孝宗建议给予袁枢寺监簿一职，于是袁枢被召入朝中对答，他借此机会引用史书，向孝宗阐述道：“臣私下听说陛下曾经阅读《通鉴》，多次有训示之词，见诸葛亮论两汉兴衰，有警示之言，能垂法万世。”他详细列举了从汉武帝到唐文宗期间的往事，指出偏听奸佞导致的祸乱，孝宗听后表示：“朕不会与这些人密谋在朝堂之上。”袁枢答谢道：“陛下能有此言，乃是天下的福祉。”

袁枢兼任国史院编修官，负责编修国史传。他因与章悼同乡，被后者请求文饰其传，但袁枢坚决表示作为史官，应秉持公正，不可辜负天下后世的公议。当时的宰相赵雄看到此情况，赞叹不已，称袁枢无愧于古良史。

袁枢升迁为大理少卿。通州高氏因产业问题被大理审理，殿中侍御史冷世光收受厚礼，暗中庇护高氏，袁枢却坚持公正，将事实向上级报告。此举让人为袁枢担忧，但上怒立罢冷世光，并以朝臣的身份弹劾御史，实际上是由袁枢开始的。袁枢因此被授予工部侍郎之职。因讨论大理狱案问题，他请求外放，但最终被贬二级，取消先前的任命。光宗继位后，恢复了袁枢的原官职。

袁枢被提升为右文殿修撰、江陵府知府。江陵紧邻长江，经常发生洪水，民不聊生。他利用楚国古城的旧址，为居民建造房屋，以防不测。他还种植了数万棵树，作为防御措施，深得民心。开禧元年，袁枢去世，享年七十五岁。

他在家中编撰了《易传解义》、《辩异》、《童子问》等著作。