他出生在福建省福清县下和洋村的一个农民家庭，兄弟姐妹众多，在家中排行老四。父亲看中他对学习的热情，就把他送进了学校。他在高中毕业后，父亲不幸去世，家境贫困，没有条件供他深造，只能回家当了一名中学老师。
1940年，他被西南联合大学、云南大学、广西大学、重庆中央大学等多所高校录取，最终选择进入重庆国立中央大学（今华中科技大学）读书。在那里，他遇到了科学研究的魅力，并且很快成为了化学系的一员。
1944年，他毕业于中央研究院气象研究所，并开始了他的职业生涯。在赵九章教授的指导下，他发表了论文《东亚自由大气之运行》，这篇工作奠定了中国季风研究的基础。
随后，他与同事们合作编写出版了《海南岛气候》一书，这本书详细分析了海南岛的气候特点，为解决植胶产胶问题提供了解决方案。此外，还有关于黄河流域降水的问题，他们一起整理出了专著和图集，为此类问题提供了解决思路。
1958年，为改善西北地区干旱状况，中国科学院组织高山冰雪利用实验研究项目，高由禧担任队长前往甘肃开展工作。同年9月，在兰州成立地球物理研究所兰州分所，由高由禧担任副主任主持工作。这段时间里，他主要从事人工融冰化雪和土炮消雹等方面的研究。
文化大革命期间受到了冲击，但是在恢复后的1974年4月，在兰州地球物理研究所的基础上建立新的机构——兰州高原大气物理研究所，并担任所长。他在这里继续进行着高原气象学和西北干旱问题的研究，同时还参与策划并领导了一系列重要科研项目取得显著成果。
1980年代初期，由于个人健康原因退居二线，但仍然保持着学术活动。在1996-2001年的几年间，他还是《高原气象》杂志顾问。此外，还曾为国际大气电学委员会委员、大陆云物理委员会委员服务过。2001年3月3日因病去世留下深远影响的人物印记。
