中國理論物理學傢和同步輻射應用專傢。生於廣州。1956年畢業於北京大學物理系。先後任中國科學院原子能研究所和高能物理研究所助理研究員、副研究員和研究員，高能物理研究所同步輻射實驗室主任(1985～1990)等。1959～1964年，先後在蘇聯杜佈納聯合核子研究所、丹麥N.玻爾研究所工作。1979年起分別在玻爾研究所、歐洲核子研究中心、紐約州立大學石溪分校理論物理研究所、比利時佈魯塞爾自由大學物理系、義大利國際理論物理中心、東京大學固體所作訪問研究或客座研究究員、教授。1991年當選中國科學院學部委員（院士）。2002年當選第三世界科學院院士。
冼鼎昌早年從事粒子物理理論研究，1965年參與中國建立“層子模型”的研究。1975年後從事規范場理論研究。1984年領導建成中國第一個同步輻射裝置，組織開展瞭中國同步輻射應用研究。2001年，他領導建造同步輻射生物大分子晶體結構研究平臺，培養瞭一代相關的科學人才。
1982年獲國傢自然科學獎三等獎和二等獎各一項。1989年，因參與建造北京正負電子對撞機和領導完成同步輻射裝置獲國傢科技進步獎特等獎。