品衔道员。袁世凯在天津小站编练新建陆军时，倪毓棻奉二哥倪嗣冲之命入北洋陆军炮队随营学堂（亦称小站随军学堂），毕业后回到家乡阜阳。1911年辛亥革命爆发，阜阳被淮上军张汇韬部光复，倪毓棻和宁继泰（倪嗣冲的岳父）逃到周口，投奔安徽布政使、武卫右军左翼长倪嗣冲。倪嗣冲命倪毓棻任募兵督办，到豫东、皖北募兵，倪毓棻乃收编老巡防营石忠玉部两个营及若干散兵。1912年1月下旬，安庆的革命党人段志超、管鹏率部同淮上军余部及柏文蔚第一军卢慈甫部会合，将倪嗣冲部包围在阜阳城。倪毓棻闻讯后率部驰援，解除了民军对阜阳的包围。