广东丰顺人。1842年（清道光二十二年）中秀才，1859年（清咸丰九年）任江西万安知县，旋入湘军统帅曾国藩幕府，襄办军机要务。1863年（清同治二年）被江苏巡抚李鸿章调至上海创办洋炮局，生产开花炮和炮弹。主张学习西方先进军事技术，积极发展军事工业，亟图自强以抵御外侮。1865年，任苏松太道，主持购买洋人在沪设置的铁厂，接收容闳从美国购回的机器，9月成立江南机器制造总局，制造枪炮、修造舰船。1867年，升江苏布政使，首先提出设立北洋、中洋、南洋三洋海军的具体计划，主张用海军取得近海制海权，以改善东南沿海防务。又提出实行三洋海军一路为正兵，两路为奇兵，飞驰援应，相互配合，合力击敌的方针。1868年，升任江苏巡抚，落实清廷重振经制武装的要求，认真整顿绿营，从中挑选精壮编练练军，装备洋枪，教练洋操，颇有起色。力主改革清朝陆军军制，分设野战军和地方治安部队，重点建设野战军以抵御外敌侵略。1874年，在总理各国事务衙门发动的各督抚大臣关于海防的大讨论中，其三洋海军计划成为中心议题。又上奏海防条议，全面论述有关国防近代化问题，在朝廷内外引起很大反响，被封建顽固派诬为“丁鬼奴”。1875年（清光绪元年），继沈葆桢任福建巡抚兼福州船政大臣。选派福建船政学堂第一批留学生赴英、法学习海军技术、战术。并赴台巡视，主持建造新式炮台，训练洋枪队和洋炮队，架设海底电缆以密切海峡两岸联系。1879年后在籍养病期间，继续关心海防建设，指出日本将南侵台湾，北图朝鲜，强调必须对此予以高度重视。1882年病逝。有《抚吴公牍》《丁禹生政书》《洋枪队操练图说》等存世。