1989年3月4日,谢孟伟出生在河北省保定市雄县龙湾镇马务头村,5岁开始练功,10岁进入中国戏曲学校附中。
2003年,接拍电视剧《小兵张嘎》,饰演主角嘎子而成名。2006年,以全国生,旦,净,丑专业总排名第一的成绩考入中国戏曲学院。同年,出演电影《龙的使命》,饰演小龙。2007年,在与叶青青,刘景毅联袂主演的电影《继母日记》中饰演韩子毅；同年还出演电影《铁警雄风》,《留下来陪你》。电视剧方面,出演成浩导演作品《纯真年代》。2008年,与杨丽晓,徐松子,张志彤主演阎建钢指导电影《一声唿哨》,在影片中饰演千勇。2009年年初,谢孟伟接拍了献礼片《铁人》,在这部根据王进喜的先进事迹改编的影片《铁人》中,谢孟伟扮演的是王进喜最小的徒弟“小豹子”孙明元。同年,出演军旅题材的电视剧《我的团长我的团》。2010年,在电视剧《为了新中国,前进》中,扮演董存瑞的同乡兼战友郅振彪。同年,与王宝强联合出演电视剧《夺宝》,饰演神枪手。谢孟伟帅气写真2011年,加盟电影版《小小飞虎队》,大展搞笑天赋,为电影增加不少趣味。同年,还与朱时茂,钟梅,苏瑾主演电影《让我再抱抱你》,饰演孙强。2012年,与吴奇隆,甘婷婷,王新等共同主演电视剧《向着炮火前进》,饰演爱恨分明,敢作敢为的桩子。2013年,谢孟伟加盟由云南卫视主办的青春纪实节目《士兵突击》,圆了自己的军人梦。2013年,谢孟伟与王挺,王珂,王新等共同主演电视剧《英雄联盟》,饰演明面上是商人,背后实为锄奸小分队队员的余文墨。2014年,与吴奇隆,唐于鸿,王新合作,主演都市电视剧《向着幸福前进》,饰演李强。同年与谭凯,蒋欣,程煜合作主演电视连续剧《边城》,饰演梁文权的助理。2015年,在高能喜剧《非常同伙》中挑战反派角色。谢孟伟主演的都市温情大戏《背着奶奶进城》于11月6日在山东卫视播出。2017年,推出自导自演的动作电影《无主之城》。2018年1月12日,推出单曲《哥不是娘炮》。2019年11月1日,由新片场影业出品,韩国导演朴柱天执导,实力派青年演员李彦明,谢孟伟主演的电影《猎鹰突击》在银川正式开机。2020年,谢孟伟线上助农,粉丝团爱心助农一抢而空。谢孟伟热衷公益为平利县小学做贡献,鼓励学生强健体魄。动作网影《超神保镖》正式开机。谢孟伟入围第五届青葱计划30强打开个人电影事业新篇章。2021年5月25日,出演的重大革命历史题材剧《光荣与梦想》在北京卫视,东方卫视及腾讯视频,爱奇艺,优酷同步播出；同年,参演黄建新,郑大圣执导的电影历史剧《1921》,在剧中饰演豹子；8月31日,主演军事动作枪战电影《漫画雄心》在腾讯视频播出,在片中饰演汪树；10月2日,出演的抗战电影《生死阻击》在爱奇艺上线。11月,参与由《反贪风暴》系列导演林德禄执导的缉毒题材动作大片《隐秘世界》正式杀青。2022年,谢孟伟加盟的电影《硬汉狙击》开机。2023年4月20日,主演的电影《密战丛林》开机仪式在云南省楚雄彝族自治州南华县盛大开幕。11月24日,参演的电影《开国将帅授衔1955》上映。
2017年5月2日,谢孟伟宣布结婚；随后,他与妻子在自己的家乡雄县新区马务头村举办了婚礼。10月12日,谢孟伟通过社交平台公布了自己儿子出生的消息。谢孟伟与妻子2019年11月8日,谢孟伟宣布二胎喜讯。
谢孟伟多以抗战英雄形象示人,因此他在剧中的硬汉形象也让人印象深刻,再加上他厉害的功夫,漂亮的旋风踢,让他在功夫之星中占据一席之地。由于参演许多战争类电视剧,谢孟伟被媒体称为“战争专业户”。谢孟伟在剧中塑造的英雄形象观众们已经并不陌生,他在剧中总是呈现出大义凛然的决绝。谢孟伟影视剧中照片谢孟伟抗战英雄的形象深入人心,他所饰演的嘎子,石头,余文墨等角色都被人津津乐道,因此有抗日专业户之称。在拍摄完抗战剧《我要当八路》之后,他出演了现代剧《向着幸福前进》,在剧中一改英雄形象,以小人物李强登场,紧接着他主演的新戏正在紧张拍摄,让人对他的新形象期待不已。电视剧《英雄联盟》——谢孟伟对谢孟伟在屏幕上经常塑造的军人形象,观众们已再熟悉不过,他接连拍摄两部现代剧,引起人们对他是否有意转型的关注。总而言之,无论以何种形象出现,只要是好作品,就一定会获得观众的认可,期待谢孟伟新戏继续发力。
谢孟伟艺妓照2014年4月,一组“小兵张嘎”扮演者谢孟伟的搞怪照片再次在网上走红,照片中谢孟伟从朴实可爱的嘎子变身妖艳的艺妓,不少人对于他的造型十分吃惊。2020年6月8日,有网友称,谢孟伟与主办方当街起争执,耍大牌逼广州塔开放给他直播。其经纪人否认,称广州塔直播为既有计划,当时因会场分配起争执,之后已解决。2023年2月,谢孟伟在直播间以1999元的价格销售原价8999元的手机冲上热搜,而在其他平台搜索同款手机,商家表示1880元就能买到。12日,谢孟伟对此事回应称,直播间卖的任何产品都保真。至于价格上的区别,是因为不同商超存在做活动等各种各样的问题,导致有不同的价格出现,同一款产品卖不同价属于正常情况。