早年由举人捐内阁中书。充任任军机章京。道光十五年（1835年）中进士，授工部主事，仍留直军机处。累迁郎中。历任鸿胪寺少卿、光禄寺少卿、顺天府府丞、宗人府府丞。道光二十六年（1846年）督福建学政。咸丰元年（1851年）以非翰林出身在军机大臣上行走。历官兵部侍郎、礼部侍郎、工部尚书、协办大学士、文渊阁大学士、武英殿大学士、国史馆总裁。彭蕴章精于理财，为征讨太平天国筹集军费，推行改铸铜钱、增收釐金、发行官钞、扩大捐资及漕米海运等方法，解决税收减少、军饷膨胀等财政问题。咸丰七年（1857年）两江总督怡良因病出缺，