殷仲堪，陈郡人氏。祖父殷融，做过太常、吏部尚书。父殷师，为骠骑谘议参军、晋陵太守，封爵为沙陽男。殷仲堪能清谈，擅长写文章，常说三日不读《道德论》，就觉得舌根僵硬。其谈论义理与韩康伯齐名，雅士们都喜爱羡慕他。
殷仲堪补任佐著作郎。冠军将军谢玄镇守京口，请他来担任参军。朝廷拜为尚书郎，不就职。谢玄任命他为长史，十分信任器重他。殷仲堪写信给谢玄说：
胡人石勒的后赵灭亡以后，中原子女被卖到江东的不可胜数，骨肉四处分散，终年受荼毒之苦，怨苦之气，大伤调和，确实是丧乱时期常见之事，但足以引起警戒，这不是皇恩广施养育苍生之意！当代王公大人慷慨激昂经略乱世，志在拯救苍生于水火，但治国之事竟至于此，实可叹息！愿将军弘扬道德，明辨是非，以仁慈怜悯之心爱民，制定法规禁止强暴，使足踏晋土者无忧伤之心，穷困之民莫不浸染皇天恩泽，仁义与武力并行，德心与功业俱盛，这就是人们对明德之人的期望啊。
近来听说官僚大户掳掠人口，其中多是采摘野生禾稻的饥民，年壮者想救活儿女，年少者志在奉养亲人，出外采食者一心想将筐中所得送回家门，居家者吁嗟叹息盼望行人归来。却不料惨遭囚禁，以致与亲人生离死别，其悲伤之情，甚为可叹。从前孟孙打猎擒获了一只小鹿，让秦西将小鹿带回家，母鹿跟随其后哀鸣不止，秦西于心不忍而释放了小鹿，孟孙赦免秦西的罪过并且让他做自己儿子的师傅。禽兽尚且不可分离，何况人呢！飞号鸟，是凶恶之鸟，吃桑葚，还能回报主人以美妙动听之音。虽说戎狄是不开化之人，但怎能没有感情呢！如果以实际行动感召他们，是不难感化他们的。这样做必将使边界无贪小利之人，无以强凌弱之事，大德之音一经传播，定会声震沙漠，西北苻氏、慕容氏二寇之党羽，闻风归降，何愁朝廷大军不能渡过黄河，进入函谷关呢！
谢玄深为赞同殷仲堪的政见。
殷仲堪兼任晋陵太守，在郡里禁止生子不养，久丧不葬，拘留逃亡者的父母作人质，勒令亡叛者返回，所制定的教令颇有道理。殷仲堪之父患病多年，殷仲堪寝睡衣不解带，亲自学习医术，研究其精妙，手上沾有药物去擦眼泪，因此弄瞎了一只眼睛。居丧期间哀痛过度而大伤身体，以孝闻名。服丧期满，晋孝武帝召为太子中庶子，彼此十分亲密。殷仲堪的父亲曾患有听力过敏之病，听床底下蚂蚁爬动之声，说是黄牛相斗。孝武帝早有所闻而不知此人为谁。至此时，孝武帝随意问殷仲堪道：“患此怪病者是何人？”殷仲堪流涕而起道：“臣面对此问不知如何回答。”孝武帝面有愧色。殷仲堪兼任黄门侍郎，孝武帝越加宠爱信任他。孝武帝曾将自己写的诗拿给殷仲堪看，并说道：“不要以你的高才而讥笑我的不才。”孝武帝以为会稽王司马道子不是辅佐社稷之臣，因而决定提拔自己所宠信的人以拱卫朝廷，便任命殷仲堪为都督荆益宁三州军事、振威将军、荆州刺史、假节，镇守江陵。殷仲堪将要赴任，孝武帝又下诏说：“卿离开京师许久不能相见，使人不觉心酸。常说卿永为朝廷之宝，而忽然变成荆楚之珍，实在让人遗憾慨叹！”孝武帝就是如此宠信亲近殷仲堪。
殷仲堪虽有美好的声誉，但议论者并不认为他能胜任朝廷重托。既已接受朝廷任命，身负镇守上流之重责，朝野注目，认为殷仲堪将有不同寻常的政绩。及至殷仲堪上任，并未进行大规模整顿，却施行小恩小惠，无论夷人还是中原之人都乐意归附他。在此之前，殷仲堪曾游览于长江之滨，见有棺材漂流水上，便上前截住埋葬土中。十天之间，门前大水沟忽然隆起为高地。这一天夜里，有一人来拜访殷仲堪，自称徐伯玄，说：“感谢足下的恩惠，无以报答。”殷仲堪借机问道：“门前出现高地是何兆头？”答道：“水中有高地，其名称作洲，足下将做一州之长。”说罢便消失了。至此，殷仲堪果然统辖荆州。桂陽人黄钦生之父已死很久，黄钦生欺骗外人穿上丧服，声言迎归父丧。府曹先依照法令判黄钦生诈言父母死亡该当斩首示众，殷仲堪却说：“律令规定诈言父母死亡而服丧者依照殴詈法斩首弃尸。推究这一法令的原旨，应该是父母都活着却硬说死亡，从情理上讲实为违乱叛逆之事，不可容忍，因此当与殴詈之类同罪，处以死刑以正国法。现在黄钦生的父亲确实已死，坟墓在故乡，事过多年相隔久远，才行骗迎办丧事，因此做了荒谬不法之事。这与父在而言亡相比，就相差很远了。”于是赦免了黄钦生的死罪。又因礼律不许异姓之人互相收养，因而规定无子女的人将亲族子弟过继立嗣，只允许一人主持祭祀香火，不准转移户籍以逃避劳役。佐史们都佩服殷仲堪的处理。
其时朝廷征召益州刺史郭铨，犍为太守卞苞就此劝郭铨率全蜀之众反叛，殷仲堪斩杀卞苞等人并报告朝廷。朝廷以殷仲堪未能在事先察觉，降其军中职号为鹰扬将军。尚书省下达命令以益州所统辖的梁州三郡一千人轮流戍守汉中，益州不肯接受差遣。殷仲堪便上书朝廷说：
控制险要地势镇守藩国，应当因地制宜，剑阁之险要，实为蜀地的关键。巴西、梓潼、宕渠三郡离汉中辽远，处在剑阁之内，其成败得失与蜀地同为一体，而统归梁州管辖，大概因为中国定鼎于中原之初，忧虑蜀地拖延统一，所以将险绝之地从蜀分出，以开辟军队行进之路。自京都南迁江东，在岷山邛水一带设防戍守，其地理的远近国防的缓急，大异于从前。所以大司马桓温平定成汉李势之后，就将此三郡划归益州统辖，意在加强上流险阻之势以守边关。事情经过精心筹划，几十年来一直保持不变。梁州以益州管辖三郡过于遥远，而请求归还，竟忘记了王侯将帅于险要设防的大义，违背以地势内外而治理的实际情况，只知叫嚷人力匮乏寡弱，故作哀苦之言。现在蜀地安定太平，..陇一带亦归顺朝廷，关中贼党余孽，自相残害，梁州上书朝廷求还三郡，益州又强调三郡已有归属，互相牵制扯皮，不知听从哪一方。致使巴西、宕渠二郡为蛮獠所占领，城邑空荡，人民流亡，肥沃的土地险要的关隘皆为蛮獠所有。现在从长远考虑，应该尽力保全险塞。又因蛮獠强盛，我方兵力不足，如果处置不当，号令不一，那么剑阁难以保全，蛮獠丑类更加难以控制。这是捍卫长江上游的至要关键。
过去三郡完整无缺，按规定可派文武官吏三百人，以协助梁州。现在人口土地被蛮獠俘虏占领，剩下的不到十分之二，加上百姓到处求食分散零落，物资给养无法保证，如果遵从命令三郡交梁州统管，只怕公私疲惫，无法承受，而剑阁的守卫就连打更的人也派不出来；号令指挥不统一于益州，使益州空有统监三郡之名，而无控制之权，这恐怕不是划分职务的本旨，治理国家的长策。臣以为现在可为梁州增加文武官吏五百人，与以前的合起来共一千五百人，除此之外，一概沿袭旧例。假设梁州遇有紧急情况，蜀地之兵应当全力相救。
疏表上奏到朝廷，朝廷准许了殷仲堪的要求。
桓玄在南郡，著文论商山四皓出现在汉朝宫廷里，孝惠帝才得以战胜赵王如意而继承皇位。而孝惠帝柔弱不刚，吕后凶狠忌刻，这几位高人贤士，出山接触尘世，想要匡救时弊。两家双方，各有其党羽，夺取一方的继承权给予另一方，其仇恨斗争必然要发生。如果不懂得一般人的愿望，四位高人贤士怎能逃脱其灾祸？布衣素食，隐居山林以保养终生者，哪像如此呢！桓玄将此文送给殷仲堪看。殷仲堪便答复他说：
隐藏山林或者显露自己，说话议政或者沉默不语，这都不是贤达之士的本意，大概只是因为他们所遭遇的时世不同，因而所选择的道路也必然不一样。天道事理无所偏斜而天下因此获得安定，仁者之心不能不有所感动。像此四位高人贤士，隐居山林洁心养志，德高天下，秦朝法令虽酷严，但他们游历四方无所畏惧，汉高祖虽为英雄霸主，请他们出山而他们置之不理，只因某一事理感动他们，便翻然应召，侍孝惠帝同宾客之礼，谈论不涉及是非大事，孝惠帝的皇位就因他们而获得巩固，这种恩德实在无法报答，赵王如意因他们而不改诸侯之位，也找不到理由去仇视他们。而且皇位之争一旦滋生，主者为刘、吕二姓，则百姓容易产生叛变之心；天子更换过快，则人人都自以为自己是圣贤可统治天下。况且汉朝是靠武力建立起来的，人们不懂道义，抑制奸邪小人为虐作恶，只适合以嫡系子孙继承皇位。天下国家，是珍贵的宝器，如果朝政恐怖动荡，则沧海横流势不可止。推究这些人所以奋力救世，难道只是为一个人的兴废吗？他们的行动可以使仁义畅行于世，这与那些屈节贪生、委质于贼、不分荣辱的人，品德事迹相差甚远，道理与形势皆不相同，你为什么要怀疑他们呢？
你又认为吕家兄弟势力强盛，几乎危及刘氏天下，赵王如意如果立为天子，肯定无此灾祸。要知道祸福同门，相互依存相互转化，万般复杂，是很难判断的。当时天下初定，权力由天子控制，汉高祖分封刘氏子弟为藩王，天下稳固如山，为社稷深谋远虑之臣，比比皆是，岂是细小卑微的吕禄、吕产所能颠覆夺取得了的？这或许是在四位高人预料之中，在今天也无法辩驳，只是探寻古代贤人之心，应该看重其远大的志向与高尚的情操。正本清源维护正道者，虽然不能保证没有危险，但其危险容易控制。如果开启争逐之路，虽然未必不安定，但其安定难保长久。这是治理国家极其重要的道理，也是古今贤人哲士所共同痛惜的事。桓玄为殷仲堪的论理所折服。
殷仲堪自从做荆州刺史以来，荆州连年遭受水旱之灾，百姓饥荒，殷仲堪吃饭通常可达五碗，盘子里无剩余的菜肴，饭粒掉到席上，就拾起来吃下，这虽然是意在为人表率，但也是因为其性情坦率所致。常告诫子侄们说：“人们见我受命任州郡长官，认为我将抛弃往日的作风，现在我保持原貌不变。贫困是士人的常情，怎能登上树枝而损毁树根呢？你们千万不要忘本！”后来蜀地洪水滚滚而来，冲毁江陵数千户人家。因江岸堤坝防洪不严，又被朝廷降号为宁远将军。晋安帝即位后，晋号为冠军将军，殷仲堪坚决辞谢不受。
当初，桓玄准备响应王恭，就劝说殷仲堪，推举王恭为盟主，共同兴兵清除君侧，建立齐桓公、晋文公那样的功勋，殷仲堪赞同这一举动。但他又认为王恭在京口，距离京都不足二百里，从荆州远道联合起兵，势必无法联合，便假意答应王恭，而实则不愿挥兵东下。听说王恭已经诛杀王国宝等人，才上表朝廷兴兵举义，派龙骧将军杨亻全期进驻巴陵。会稽王司马道子送信劝止进兵，殷仲堪便返回原地。
当初，桓玄抛弃官职回到封地，殷仲堪惧怕其才干门第，因而与他深相结交。桓玄也想借助殷仲堪的兵力权势，欺骗他使他高兴。诛杀王国宝之举，殷仲堪接受了桓玄的劝导，便外联络雍州刺史郗恢，内邀请堂兄南蛮校尉殷岂页、南郡相江绩等人同兴义兵。郗恢、殷岂页、江绩都不赞同这一行动，殷仲堪便以杨亻全期代替江绩的职务，殷岂页自行离职。
适逢王恭又同豫州刺史庾楷兴兵讨伐江州刺史王愉及谯王司马尚之等，殷仲堪便集众商议，认为朝廷去年诛杀王国宝后，王恭声威名望已大显天下，今日王恭再次举兵，其势将攻无不克。而我去年缓兵不进，已失信于王恭，现在可以整顿军队及早出征，参加王恭建功称霸的行列。于是命令杨亻全期率水师五千人为前锋，桓玄率部随其后，殷仲堪自率主力二万，相继东下，杨亻全期、桓玄进至湓口，王愉逃向临川，桓玄派偏师追击并抓获王愉。杨亻全期等进至横江，庾楷兵败投奔了桓玄，谯王司马尚之等败逃，司马尚之之弟司马恢之所率领的水军全军覆没。桓玄等进至石头，殷仲堪进至芜湖，忽然听说王恭已死，刘牢之背叛王恭，率北府兵驻扎新亭，桓玄等三军大惊失色，再也没有进军的决心，便回师驻扎在蔡洲。
当时朝廷刚平息王恭、庾楷的起兵，而且无法猜度西方人心，殷仲堪等人拥兵数万，遍布京都郊区，朝廷内外担心其威胁。桓玄的堂兄桓修告诉会稽王司马道子说：“西方军队可以用劝说使之瓦解。我桓修深知其内情。如果以重利许诺杨亻全期等人，便都会对殷仲堪倒戈相向。”司马道子采纳了这一建议，便任命桓玄为江州刺史，杨亻全期为雍州刺史，贬殷仲堪为广州刺史，以桓修为荆州刺史，派殷仲堪的叔父太常殷茂前往军中宣读诏书令其退军。殷仲堪为自己的被贬十分恼怒，认为王恭虽然失败，凭自己的兵力也足以成事，命令桓玄等人火速进军。桓玄等人乐意接受朝廷的任命，都想顺从朝廷，便犹豫不决。适逢殷仲堪的弟弟殷睶为杨亻全期属下司马，连夜奔告殷仲堪，陈述杨亻全期等接受朝廷任命，并接受桓修任荆州刺史。殷仲堪惶恐不安，即刻从芜湖退兵回荆州，同时派人对桓玄等三军宣示道：“如果不各自散归州郡，大军到江陵，当杀掉所有存活的人。”殷仲堪的部将刘系此前率二千人马属于杨亻全期，至此便率部回荆州。桓玄等人大为恐惧，急忙调头追赶殷仲堪，追至寻陽，赶上了殷仲堪。此时殷仲堪失掉了荆州刺史的职务，想倚仗桓玄为援助，桓玄等人也想凭借殷仲堪的实力，虽然彼此猜疑，但也不能反目为敌。殷仲堪与杨亻全期以子侄交换做人质，便在寻陽结盟，推举桓玄为盟主，登坛歃血盟誓，共同拒绝接受诏命，上表朝廷为王恭辩护申冤，请求诛杀刘牢之、谯王司马尚之等。朝廷十分畏惧，于是晋安帝诏令殷仲堪说：“近来因为将军盲目依附王恭，使朝野忧心如焚。然而既往之事，不宜挂怀，因此请将军班师退兵，顺从朝廷旨意，改任官职，只是权宜之策。将军之大义，实感朕心，现在恢复将军原职，安抚所部，解甲休兵，则内外安宁，所以派太常殷茂宣读诏书以安将军之心。”殷仲堪等人皆遵从诏令，各率所部返回州郡。
不久，桓玄将讨伐杨亻全期，先通告殷仲堪说：“今日即将进入沔水剿除杨亻全期，已屯兵于长江口，如果足下与我无二心，可杀死杨广；如果不这样，我将率军进入长江。”殷仲堪便逮捕了桓玄之兄桓伟，派堂弟殷睶等率水军七千进至江西口。桓玄派郭铨、苻宏攻击殷睶，殷睶等人兵败逃走。桓玄进驻巴陵，住其客舍，食用其军粮。桓玄又在夏口击败杨广。殷仲堪已失去巴陵积存的军粮，又加上众将皆战败，因此江陵震恐。城中饥荒严重，以胡麻作官粮。殷仲堪火速召引杨亻全期。杨亻全期率部奔赴前线，直渡长江攻击桓玄，为桓玄所败，逃回襄陽。殷仲堪逃向赞阝城，为桓玄追兵所俘虏，桓玄逼使他自杀，死于柞溪，侄儿殷道护、参军罗企生等人全部被杀。殷仲堪从小信奉天师道，又虔心侍奉神灵，不吝惜财物，而不注意广施仁义，不肯救济他人之急困，及至桓玄率兵来攻打他，他还勤于祷告求神。但他善于笼络人心，对于患病者他亲自诊脉配药，然而其用计繁琐细碎，牵制过多，不精于判断谋略，以至有今日之败。
其子殷简之，用丧车将殷仲堪的遗体运到京都，埋葬在丹徒，便居住在墓侧守孝。刘裕举起义旗讨伐桓玄，殷简之率家童门客随义军追击桓玄。桓玄死，殷简之生吃其肉。讨伐桓振之战，义军失利，殷简之阵亡。其弟殷旷之，有其父殷仲堪的风范，官至剡县令。