宋衡幼年多病，体质羸弱。读书过目不忘，才思敏捷，出语不凡，有神童之誉。侍读学士孙锵鸣慕名来访，选为女婿。孙氏为浙东学派名儒，其玉海楼藏书10万卷，为海内著名藏书楼。宋衡十六岁为县学生员，得到伯岳父孙衣言、岳父孙锵鸣的悉心教导，并和求志社名士陈虬、许启畴、金鸣昌、陈黻宸等交往，因此不仅诗文出众，而且很早就受到永嘉学派经世之学，黄宗羲、颜元等明清之际实学和魏源、冯桂芬等社会改革思想的熏陶。长妹阿美童年许配郑家楼生员郑宪言，不久未婚夫病亡，阿美守贞八年，日夜啼哭而死，给宋恕很大刺激。老父逝世，恶弟存法利用母亲懦弱，立即把全家田契、借券、金银财物据为己有，依仗拳术拘囚宋恕十七昼夜。在亲戚干预下方得逃出牢笼，携带妻女迁居瑞安。从此生活艰困，体会到封建制度的不合理，立志要加以改革。

1890年夏，在俞樾介绍下到武昌谒见湖广总督张之洞，在上书中反对顽固派“尊王攘夷”之论，批评清流派不明治体。张之洞原是清流人士，见书后迟迟不理，宋衡愤而登黄鹤楼赋诗见志。幸亏王咏霓从中疏通，张之洞方才盛陈仪卫接见，并电钦差俄、德、奥、和四国大臣许景澄，派为随员，结果因病误期。1891年底，出国未成，留上海过年，决心谒见直隶总督李鸿章，在旅馆起草《上李中堂书》并撰写《卑议》（初稿），全面地提出变法维新的政治纲领。认为挽救祖国危机的上策是“易服改制，一切从西”；因阻力很大，只能用变通的办法参考西方制度进行改革。《卑议》（初稿）共分四篇六十四章，《民瘼篇》十章，揭露平日耳闻目见的社会黑暗面，《变通篇》三十七章对社会、政治制度提出针对性的改革方案。1892年端午节前抵达天津，李鸿章很快就单独接见，夸奖他是“海内奇才”，让他担任水师学堂汉文教习。

甲午战争失败后，离开天津寓居上海，整理了《津谈》一书，该书实即《高议》，反对秦汉礼法，托儒家和孔子之古，替《卑议》的变法维新纲领提供理论基础、“著书专为世界苦人立言”一语也出于该书，是宋恕最重要的著作。此后，在上海接触了康有为、梁启超、谭嗣同、汪康年、叶瀚等大批维新派人物，并和张焕纶、孙宝瑄、胡惟志、章炳麟等经常在一起，成为上海维新派的理论核心。孙宝瑄叹为“旷世之大儒”，并尊之为师，谭嗣同在赠诗里赞为“后王师”。孙宝琦请他起草《光绪皇帝罪己诏》。从1895到1898年，宋衡在上海积极参加变法维新的舆论准备工作，在海宁州崇正讲舍，安澜书院的时务卷中宣扬民主爱国思想，担任杭州《经世报》的暂时主笔，写过《记应经世报馆摄著论之聘缘始》《经世报叙》《辟中原人荒议自叙》……多篇政论。而《卑议》一书经过全面修改，用活字排印出版，对当时社会影响很大。该书站在被压迫的农民、商贩、少数民族、特别是沉沦在社会最下层的广大妇女（童养媳、娼妓、婢妾）的立场上，对封建专制主义的社会基础及其理论支柱——程朱理学大肆鞭挞，并且归纳为特有的尊儒（民主）抑法（专制）思想体系，孙宝瑄、陈黻宸和林损等学者都受到很大的启发。

戊戌变法失败，宋衡思想十分消沉。他写诗哭谭嗣同等六烈士，怀念逃亡在日本编《清议报》的梁启超，后离开上海。1901年秋，曾在杭州求是书院任教。1903年东游日本，诗人本田种竹等七人设筵于东京临江楼接风，宋恕即席赋诗答谢，宾主极一时之欢，不失为中日文化交流佳话。1905年应山东巡抚杨士骧礼聘，担任山东学务处议员兼文案，以后还曾代理山东编译局坐办。在济南首尾四年，致力于推进山东学校教育和社会教育，提出了许多有价值的创议，编审了多种教科书，对山东的文化教育事业的发展作出贡献。回到瑞安以后，身体一直不好，清宣统二年正月廿五日（1910年3月6日）不幸逝世，享年仅四十九岁。其墓位于瑞安市锦湖街道牛伏岭村。宋衡预料一君家天下之制必不能久存于中国，果然不久就爆发辛亥革命，推倒封建王朝。他题的南雁会文书院对联：“不分新旧惟求益，兼爱自他所谓公”，至今仍然放出真理的灿烂光辉。

宋衡遗留的著作，有《莫非诗也斋六字课言》《经世报序》《国粹论》《书不缠足会后》《报夏穗卿书》《记应经世报馆摄着论之聘缘始》等，后来由苏渊雷辑为《宋平子文钞》一书行世。宋衡晚年曾计划著《史通》《续史通》《续论衡》三书，以“理周末之教绪，排长夜之邪说”。惜书未成而病逝。其遗著于建国后列入国务院古籍整理出版规划，1993年出版《宋恕集》（胡珠生编，中华书局出版），并被选入《中国启蒙文库》（张岱年主编，辽宁人民出版社，1994年），并列入《中国近代人物文集丛书》。胡适著有《平子刍议》。

宋衡生平与杨文会（仁山）、夏曾佑（穗卿）、谭嗣同（复生）等交游，友谊甚深。因受杨文会等人的影响，转而研究佛学，特别于唯识、因明之学颇有心得。章太炎之学佛，则是受了宋的启发。太炎尝曰：“平子疏通知远，学兼内外，治释，喜《宝积经》。太炎少治经，与平子交游，始知有释典。”

宋衡于学问，兼通内外，佛老儒墨，无所不治，对欧美学术亦颇有根柢。他于佛学，推崇唯识因明，而贬抑禅宗。他于赴日本留学时，有《留别杭州求是书院诸生》一诗，慨叹中国的因明之学，因禅宗兴起而告衰亡，幸赖杨仁山居士自日本觅回散佚古疏，始得重振宗风，继续流传。诗曰：

竺干论理宗因喻，希腊三字竟异同。

宋后魔禅亡义学，欧西切讲振华风。

大师（注：指杨仁山）幸可扶桑觅，灵境嗟曾禹域通。

石栈连定何日，勉哉先后五丁功。

宋衡有友吴遂，淮军名将吴长庆之子，官刑部，以气节名一时，著有《北山楼集》，请宋衡评之，宋衡跋之云：“五言世体，多师陶章；五言律体，多似少陵；七言律体，直逼江西诸祖。”世以为允实评语。《北山楼集》中，有《支那有一士》诗，题曰：“赠宋平子”，从中可见宋衡的志节。诗曰：

支那有一士，弢迹居越东；抗志希纯素，笃信秉渊冲。

意旷九州外，神游三代中；如伤惓心目，无告哀残癃。

一天苟不获，丛疚在厥躬；陈词就重华，问道访崆峒。

著书累万言，吾道未终穷；哲人不偶世，至论无污隆。

岂惟跻小康，将以致大同；挟策献太平，畴能识王通。

抱玉贵善藏，活国傒良工；感子他山意，错石资磨砻。

已矣吾何悲，矫首咨源蒙。

父亲：宋宾家，禀生。