1952年至1956年，胡正寰在北京钢铁学院机械系冶金机械专业学习，毕业后获得学士学位；1956年至1981年，在北京科技大学机械系担任讲师；1981年至1985年，担任北京科技大学机械系副教授；1985年，担任北京科技大学机械工程学院教授、博士生导师；1997年，当选为中国工程院院士。
胡正寰长期从事轴类零件轧制成形这一创新课题研究与应用工作。