1932年9月出生于安徽省合肥县。抗日战争时期迁居于当时的省会立煌（解放后改名为金寨县）。他的启蒙教育就是从这里开始的。1943年毕业于高琦小学，同年进入私立中正中学。1945年学校返回合肥。1947年，考入合肥中学高中部。这期间，他对数理课产生了浓厚的兴趣，成绩一直名列前茅。也许是命运的安排，小学、中学的美术老师似乎都发现了他的美术天赋，对他十分器重，全校性墙报的美术设计都有彭一刚参与设计。这对他以后从事建筑学的科学实践有很深的影响。
1950年，彭一刚考入了北方交通大学唐山工学院建筑系。1952年院系调整时并入天津大学建筑系，1953年毕业后留在天津大学任教。从此，他始终潜心于建筑理论的研究和建筑创作的实践活动。在50多年的教学、科研生涯中，取得了丰硕的成果。他认为，建筑和其它艺术创作一样同属于创造性劳动，要善于突破原有模式的束缚，勇于创新和发展。他主张建筑创作要有激情、才思、技巧，这三者是构成建筑创作的三要素。他将这一主张贯穿在日常的教学当中，使历届学生获益匪浅。他常对学生讲：没有激情的建筑师，不可能有喷薄欲发的创作欲望和追求新知的动力。作为一名杰出的建造师不仅要有激情，还要不断地学习、总结前人的经验，积累、储存和丰富自己的知识，练就过硬的构图基本功和娴熟的创作技巧。这样，当你再进行创作时，就可以充分发挥丰富的想象力、展现多姿多彩的构思，从而创造出匠心独具、富有诗意的作品。
彭一刚的作品也处处体现着他的主张。当你走进天津大学园林般的校园时，你会发现在白杨树摇曳婆娑的路边、在波光粼粼的敬业湖畔，有几座颇富韵味的建筑点缀其间，给整个校园平添了许多情趣。凝重庄严的北洋园坐落在学校的中轴线上，仿佛是一部史书在向人们述说北洋大学悠久的历史；中轴线西端的建筑馆像是开启的书窗，向人们展示中西方文化是怎样在这里融会贯通的，雕塑小品斗拱和奥尼克柱头弹奏的是中西方凝固的建筑乐曲，用中西方凝固的建筑乐曲，用中西文雕刻的《道德经》使我们领悟到了老子讲述中国传统文化的深刻内涵；掩映在竹影丛中的王学仲艺术研究所，“中而不古，新而不洋”，则使你感受到了静谧之中飘逸着的浓浓书香。漫步校园，品位大师的杰作，不禁浮想联翩，感慨万端。还有像人们熟知的天津水上公园熊猫馆、威海市刘公岛的甲午海战纪念馆、山东平度市公园、伦敦中国城等等。这些风格炯异、内涵丰富的作品，都非常准确地诠释了大师的学术思想，凝聚了大师的个性和风格。
彭一刚教授创作的每一件作品，绝无造作雷同之处。针对建筑不同的使用功能，教授运用他的神来之笔，都会使之韵味无限而极富魅力，充分显示出教授深厚的功力。
在设计刘公岛的甲午海战纪念馆时，彭一刚教授应用象征主义的创造方法，表现在那个特定历史背景下，中国人民高度的爱国主义精神。整个建筑犹如准备乘风破浪起航的战舰，馆前矗立着一个身披战袍、手持望远镜、怒目眺望的海战将士的高大雕像，气势宏伟，凛然之中透着铮铮正气。甲午海战虽然由于清廷的腐败而使国人蒙受耻辱，但我们的将士面对敌寇浴血奋战、宁死不屈的民族气节，通过这一建筑很好的表现出来。这一富有爱国主义教育意义的建筑落成后，身受国内外专家和观众的好评。《人民日报》在进行报道时，以“史诗建筑”为标题给与了高度评价。刘公岛甲午海战纪念馆获国家教委优秀建筑一等奖，建设部优秀建筑二等奖，全国优秀建筑铜奖。
彭一刚教授还对建筑理论进行了广泛深入的研究，建树颇丰，影响广泛，在国内外享有较高的声誉。
1983年，中国建筑工业出版社出版了彭一刚教授撰写的《建筑空间组合论》，书一出版便受到建筑学界的广泛重视，纷纷给予高度评价，建筑学专业的学生几乎人手一册。这是一部图文并茂、理论联系实际的学术专著，他用美学的视角阐述建筑形势的处理问题，阐明了功能、结构对于空间组合的影响，从空间组合的角度论述了建筑构图的基本原理及其用运的规则。它是城市规划和建筑设计的重要参考书，该书获得全国优秀科技图书二等奖和国家教委科技进步二等奖。
中国的园林建筑饮誉世界，江南的秀色足以醉倒南来北往的游人。中国园艺艺术的真谛是什么？世人又该从哪里汲取前人的精华？彭一刚教授在他的《中国古典园林分析》这部专著里，作了较为全面的论述。他用现代的空间理论和观念对中国古代造园艺术的成就做了深入详尽的分析，强调指出了中国造园艺术的基本特点，运用现代空间理论以及辩证的思维方法研究古典园林，从而揭示出蕴藏在传统造园艺术创作中的规律。该书出版后，受到海峡两岸学者的一致好评，获1990年首届全国优秀建筑图书一等奖。
此外，彭一刚教授还著有《创意与表现》《传统村镇聚落景观分析》等四部专著，在国内外都有较好的影响并多次获奖。
彭一刚教授勤于耕耘，在建筑理论的教学和科研领域取得了丰硕的收获，在建筑学界享有较高的声誉，1991年享受国务院颁发的政府特殊津贴。他是国务院学位委员会第四、第五届评议组成员，第八届、第九届全国政协委员，1995年被评为中国科学院院士。曾任教育部博士后管委会专家组成员，中国建筑师学会建筑理论与创作委员会委员，现为天津大学建筑学院名誉院长。
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