1907年，谢立惠出生于安徽省无为县的一个中学物理教师家庭。其伯父谢叔骞和舅父卢伯农是同盟会成员，受他们的影响，谢立惠从小就立下志向，一定要好好读书，将来成为科学家，用科技救国。从小学到中学，谢立惠的成绩在班上都名列前茅。1927年，谢立惠考入南京中央大学，专攻物理专业。当时，为激励安徽籍大学生到省外名牌大学读书，安徽省教育厅在一些名牌大学设置奖学金，评上的将授予近100银元的奖学金。谢立惠在大学期间，每学期都能获得奖学金，加上勤工俭学，在大学时不用家里支持，谢立惠已能维持生活和完成学业。

        1928年，经人介绍，谢立惠参加了“中华自然科学社”，曾任第二届社长及理事。“中华自然科学社”是在北伐战争胜利的背景下成立的，吸收的成员不但要求事业成绩优秀，而且必须具有远大理想。特别是在抗战初期，由于谢立惠在重庆大学教书，生活比较安定，因战事而离散的重庆成员便以谢立惠处为联络点，重新恢复自然科学社的组织，总社设在重庆中央大学，谢立惠任组织部主任。组织分布全国主要城市，美、英、法、德也设有分社。中华自然科学会对团结科学工作者、发展中国科学技术起到了很大的作用。

        1928年，在白色恐怖下，谢立惠参加了共青团的外围组织“大地社”，积极参加抗日救亡学生运动。“一.二八”事变前后，国民党开始镇压学生，由于其弟是共产党员，在上海被捕，他被迫离开南京，到合肥第六女中任教、避难。在好友共产党员顾衡的介绍下，谢立惠积极做进步学生的工作。谢立惠问顾衡，做这个工作能加入中国共产党吗？顾衡说：“只要你努力为党工作，早晚会的。”并说，“要做好学生工作，首先要把课教好，得到学生的敬仰，学生才会信任你。你性情和蔼，平易近人，有做好学生工作的有利条件，党对你寄予了很大希望。”谢立惠除为地下党传递文件、保存宣传品、起草宣传稿等，还用学到的化学知识传递文件。如用酚酞稀溶液写在白纸上的方法传递了许多文件。

        1932年秋，谢立惠加入了中国共产党，并在女中组织了朝曦读书会。受他的影响，读书会的不少人先后加入了中国共产党。1934年，经常与谢立惠联系的同志忽然不来了，使他失去了与党组织的联系。

        当谢立惠从报上得知红军在四川活动的消息后，便来到重庆，终于在重庆大学与党组织取得了联系。抗战期间，重庆《新华日报》社里有一套电讯系统，是中共南方局与八路军重庆办事处共用的，主要用于与延安的通讯联系。一次，电讯系统中的高级收音机坏了，由于国民党特务搞鬼，拿出去修理后收不到延安的声音了。潘梓年社长要谢立惠检查是什么原因，经他修理后，又能收听到延安广播电台的讯号了。从此以后，报馆里的收音机或收报机有问题不能使用，都请谢立惠修理。1939年春，在周恩来和潘梓年的领导下，谢立惠和在重庆的梁希、潘菽、金善宝、干铎、涂长望等中央大学知名教授约20名科学家成立了“自然科学座谈会”。

        1940年，周恩来、潘梓年要“自然科学座谈会”负责编辑《新华日报》的“自然科学副刊”。随着形势的发展，迫切需要开展第二条战线的斗争。根据周恩来的指示，“自然科学座谈会”的同志积极团结科技和教育工作者及进步的科学团体，于1944年底，拟定了《组织中国科学工作者协会缘起》，分头在国统区各城市征求科技工作者的意见。周恩来还亲自动员个别著名科学家。这样，在很短的时间里便得到了竺可桢、李四光、任鸿隽、丁燮林、严济慈等著名科学家的赞成。1945年7月1日，“中国科学工作者协会”在重庆正式成立。“中国科协”是政治性学术团体，是团结高级科学技术工作者的一个爱国统一战线组织。第一届理事长竺可桢、监事长李四光，总干事涂长望，谢立惠任副秘书长。“中国科协”的成立，其影响迅速传到了国外，除在重庆的总会外，在西南、西北的一些大城市以及在美、英、加拿大也先后成立了分会。并联合英、美、法、加等国的科学工作者协会，共同发起筹备“世界科学工作者协会”。1946年7月，世界科协在伦敦召开成立大会，涂长望代表中国科协参加，并被选为理事。

        抗战胜利后，蒋介石撕毁 停战协定和政协协议，悍然对解放区发动了全面进攻。1946年12月的沈崇事件，更加激怒了全国人民，重庆展开了一场轰轰烈烈的抗美反暴示威运动。作为中共秘密党员，谢立惠在学生游行队伍中，总是走在最前排。当时，重庆的地下党还不知道他是党员，一直认为他是思想进步的教授，暗地派人保护他。不久，重庆警备区司令官孙元良打电话给重大校长，让谢立惠到他那里去说话。孙元良以老同学的身分劝谢立惠劝阻学生闹事，谢立惠回答说：“这个运动是群众性的，不是少数人能搞起来的。”孙元良拿出《新华时报》对谢立惠说：“你看看吧，报纸上黑字白纸印得很清楚，这场学生运动是吴玉章出钱，谢立惠收买学生搞起来的。”孙元良还劝谢立惠要多研究学问，在学术上下功夫。最后，孙元良拿谢立惠无可奈何，还是放他走了。

        1944年，在毛泽东、周恩来的启发下，许德珩邀集重庆文教科技界的高级知识分子潘菽、税西恒、黄国璋、劳君展等组织“民主科学座谈会”。由于“自然科学座谈会”是不公开的组织，而潘菽、梁希等已参加了“民主科学座谈会”，经介绍，“自然科学座谈会”的成员在不长的时间内陆续加入了“民主科学座谈会”。由于1945年9月3日是我国取得抗日战争胜利和世界反法西斯战争胜利的纪念日，“民主科学座谈会”举行庆祝活动，决定改名为“九三学社”，并成立了“九三学社筹备会”。九三学社于1946年“五四”纪念日在重庆正式成立。选出理事、监事，并发表了成立宣言，提出了八项基本主张和对时局的三点主张。

        1946年秋抗日战争胜利以后，绝大多数九三社员陆续离开重庆分别到北京、南京、上海等地。九三学社总社于1946年10月迁往北平后，九三学社在重庆、南京、上海等地分别成立了分社。

        1946年12月27日，九三学社重庆分社在上清寺国民外交协会举行成立大会，到会社员许德珩、谢立惠、左昂、税西恒、税述之、吴华梓、吴藻溪等二十余人。推选税西恒、何鲁、谢立惠、左昂、詹熊来、税述之、吴藻溪等15人为理监事。从1946年冬起，重庆分社理监事大部分都离开了重庆，只剩下少数人，税西恒是社中央理事，谢立惠是重庆分社的实际负责人。由于当时分社社员很少，其他民主党派及团体也有类似情况，所以常采取联合行动，召开联合座谈会，对国民党政权的倒行逆施发表联合宣言或联合声明。从1946年12月到1949年上半年，重庆学生的爱国斗争从未停止过。除“抗美暴行运动”外，其中大规模的有1947年5月、6月的“反饥饿、反内战、反迫害”的学生罢课示威运动；1948年5月的“反对美国扶持日本侵略势力复活”的爱国运动；1949年3月、4月的“争温饱、争生存”学生运动。在这些爱国学生运动中，谢立惠都是积极支持并走在前列的。

        谢立惠1946年参与发起组织九三学社，曾任九三学社中央理事会理事、中央委员、中央常委。1950年，因谢立惠是社中央理事会在四川的唯一理事，又是原重庆分社的具体负责人，社中央指定谢立惠负责重庆分社的整顿重建工作。谢立惠为重庆分社的重建积极工作。当时留在四川的九三社员只有谢立惠、税西恒、漆文定、王克诚、朱鸿贤5位同志，因此他们在重建工作中，把组织发展作为重要工作，尤其注重在高级知识分子中发展一批有学术威望而在群众中有一定影响的人入社。1951年，重庆分社恢复成立，是九三学社在四川建立的第一个组织。谢立惠任重庆分社第一届副主委。

        建国后，谢立惠历任西南师范学院、成都电讯工程学院副院长、院长、院党委常委、一级教授。第三、五届中共四川省委委员，第一、二、三届全国人大代表，第五届全国政协委员，第六、七届全国政协常委。九三学社中央参议委员会副主委、四川省委副主委、名誉副主委、名誉主委，成都市委名誉主委。四川省科协主席、名誉主席、四川省物理协会名誉理事长，中国电学学会高级会员等。1982年，谢立惠获中国物理学会颁发的在物理科研教学方面辛勤工作50年荣誉证书。1990年获国家教委从事高校科技工作40年成绩显著荣誉证书。

        1997年7月，谢立惠因病逝世，享年90岁