罗惇衍，字椒生，广东顺德人。道光十五年进士，选庶吉士，授编修。十七年，督四川学政，召对，上以惇衍年少，语多土音，留不遣。二十三年，大考一等，擢侍讲。累迁侍读学士，转通政副使、太仆寺卿。二十六年，督安徽学政，迁通政使。
　　三十年，文宗即位，应诏陈言，略言：“古帝王治天下，根源祗在一心，要在览载籍，勤省察，居敬穷理，以检摄此心。圣祖仁皇帝御纂性理精义，於存养省察、致知力行，以及人伦性命，皆有程途阶级，其论君道，尤极详备。惟在皇上讲习讨论，身体力行。世宗宪皇帝硃批谕旨，於臣工奏摺，指示得失，明见万里。皇上几暇，日阅一二事，凡督抚陈奏，如能深谋远虑，措置得宜，即予以褎答；若有饰诈怀私，亦为之指示，庶大吏皆知警戒。他若御纂资政要览、庭训格言诸书，皆本心出治，一以贯之。伏原皇上法祖以修己，推而知人安民，皆得其道。”又请谕部院大臣各举所知，备京卿及讲读之任；敕直省督抚、提镇、学政皆得犯颜直谏，指陈利病，无所忌讳，籓臬亦许密封由督抚代为呈奏。疏入，上嘉纳之。咸丰元年，疏陈风俗侈靡，民生日困，请崇俭禁奢，以蓄物力。二年，署吏部侍郎，授左副都御史。
　　三年，擢刑部侍郎，仍兼权吏部。时军需孔亟，户部令京师商民以赁舍金一月纳公家，惇衍以为非政体，疏乞明定限制。又疏荐广东在籍给事中苏廷魁等任筹军饷。江宁既陷，寇氛复溯江上犯，惇衍疏请敕曾国籓练楚勇，自湖南移驻武昌，杜贼窥伺荆襄；苏廷魁募粤勇援江西；袁甲三回河南防捻匪，并会同已革两广总督徐广缙募新兵堵御凤、颍，遏贼北窜诸路；多被采纳。命随同惠亲王巡防京师，调户部。五年，以父忧归。
　　七年，英吉利兵攻陷广州，八年正月，命惇衍及在籍太常寺卿龙元僖、给事中苏廷魁为团练大臣。十年，款议定。十一年，召来京，擢左都御史。
　　同治元年，两广总督劳崇光被劾任用非人，调度乖方，命惇衍偕广州将军穆克德讷按治，崇光坐罢。迁户部尚书，疏言：“吏治日坏，当奖廉惩贪。四川总督骆秉章、湖北巡抚严树森、山西布政使郑敦谨、山东按察使吴廷栋，清操较著，请奖之，以励其馀。”又疏言：“皇上求贤若渴，应诏者寥寥，即有登诸荐牍者，或由他省督抚保举，必待本省给咨，始能赴部，非所以示虚怀延揽之道。且但令封疆大吏保举，而未及京卿，恐驯致外重内轻，不可不防其渐。内阁、六部、九卿等朝廷重臣，素所亲信，必俾其各举所知，众正盈廷，然后可反危为安，转乱为治。请不必限以时日，拘以人数，但有操守廉洁，才猷卓越者，即许随时疏荐。倘所举之人，将来或犯贪污，罪其举主。”二年，兼署左都御史。
　　四年，兼管三库，署翰林院掌院学士。伊犁参赞大臣联捷、御史陈廷经先后论劾“陕西布政使林寿图沉湎於酒，巡抚刘蓉未谙公事，举劾悉听寿图”，及“蓉疏奏失体，漏泄密保”。命偕协办大学士瑞常赴陕西按治。惇衍等为疏辨，仅以微过议处，吏议寿图迁调，蓉革职留任。寻蓉复以他事罢，陕民为蓉、寿图讼冤，总督杨岳斌以闻。惇衍等已回京复命覆奏，遂合疏言：“刘蓉秉性朴直，办理甘肃溃勇，不动声色，悉臻妥善。甘肃乱回窜扰，遣兵分布要隘，陕民以安。林寿图身任劳怨，勤奋有为，惟参劾属员，间有轻重失当，致谤毁纷兴，而其廉洁之操，究不能稍加訾议。”诏蓉仍署巡抚，寿图来京候简用。六年，兼署工部。八年，以母忧归。十三年，卒，谥文恪。
　　惇衍学宗宋儒，立朝正色，抗论时事，章凡数十上，无所顾避。著有集义编、百法百戒、庸言、孔子集语等书。