中國物理學傢。生於江蘇宜興，卒於北京。1939年畢業於同濟大學機械工程系，1945年留學英國，1948年獲曼徹斯特大學哲學博士學位，同年任該校物理系帝國化學工業科學基金研究員。1950年回國。自1951年起在中國科學院先後任近代物理研究所、原子能研究所和高能物理研究所研究員，1961年兼任原子能研究所理論物理研究室主任。其間，1957～1959年兼任北京大學教授。1959年8月至1961年8月在蘇聯擔任杜佈納聯合核子研究所高級科學傢，1959～1965年任任該所學者會議代表。1978年起任中國科學院高能物理研究所副所長，並兼任中國科學技術大學研究生院物理部主任。1980年當選為中國科學院學部委員（院士）。
朱洪元從事核物理、高能物理和宇宙線物理研究，他是同步輻射實驗和理論的最早發現者。1947年在英國對高能電子在磁場中運動時放出的電磁輻射的性質進行瞭研究，得到瞭這種電磁輻射的能譜、角分佈和極化狀態的表式，結果於1948年在英國發表。美國的J.S.施溫格得到瞭相同結果，於1949年在美國發表。這種輻射後來稱為同步輻射，得到瞭廣泛的應用。
1947年朱洪元對奇異粒子曾作出先導性研究。回國後，探討介子和超子的衰變過程，提出μ－介子輻射俘獲所必須遵從的嚴格的選擇定則。在低能強相互作用研究中利用色散關系，推導出不含發散積分的π–π及π–N低能散射方程。1962～1964年，他從事包括光子、電子、中子和原子核在內的高溫高密度系統的輸運過程、反應過程和流體力學過程的研究。1965年秋，他與合作者建立和發展關於強子結構的“層子模型”理論。對中國高能物理實驗基地的建立、高能物理研究事業的發展和理論物理人才的培養，作出瞭重要貢獻。