呂元膺字景夫，鄆州東平人。曾祖呂紹宗，任右拾遺。祖父呂霈，任殿中侍御史。父呂長卿，任右衛(wèi)倉曹參軍，后來靠了呂元膺得以追贈(zèng)秘書監(jiān)。呂元膺品性不凡胸襟宏大，有公卿王侯的氣度。建中(780～783)初，參加賢良方正科考試及第，授同州安邑縣尉。同州刺史侯钅喬聞知他的名聲，召他做長春宮巡官。恰值蒲州盜賊侵襲，侯钅喬失去立身之地，呂元膺也就隱藏蹤跡不再追求仕進(jìn)。

　　貞元(785～805)初，論惟明任淮北節(jié)度使，呂元膺應(yīng)邀做幕僚，從此名聲達(dá)于朝廷。論惟明去世，王棲曜代理其職。德宗讓王棲曜將呂元膺留在官署任職，參謀軍政事務(wù)。先后調(diào)任殿中侍御史，征召入朝實(shí)授此職。又升任侍御史。逢繼母去世，服喪期滿，授右司員外郎，出任蘄州刺史，頗有施恩重義的好名聲。曾于歲末視察監(jiān)獄，囚犯中有人訴說：“我有父母在，明日正月初一卻不能相見。”因而傷心落淚。呂元膺憐憫他們，全都解除刑具讓他們回家，約定時(shí)間返回監(jiān)獄。負(fù)責(zé)看守的獄吏勸道：“賊人不可放縱?！眳卧哒f：“我是以真誠和信義對(duì)待他們的?！钡搅艘?guī)定時(shí)間，沒有一個(gè)犯人遲回。因此群盜感激他的情義，相約不在蘄州犯案。元和(806～820)初，征召回京授右司郎中、兼侍御史知雜事，調(diào)任諫議大夫、給事中。批評(píng)規(guī)勸，辯是論非，十分盡責(zé)。待到鎮(zhèn)州王承宗叛亂時(shí)，憲宗欲封吐突承璀為招討處置使。呂元膺同給事中穆質(zhì)、孟簡以及兵部侍郎許孟容等八人，直言反對(duì)認(rèn)為不可。并說道：“承璀雖身貴位尊，但身為宦官。如果他做主帥統(tǒng)領(lǐng)兵馬，恐怕諸將不服?！彼悦靼字锌希粦椬诓杉{，替吐突承璀改了封使名號(hào)，可他仍然獨(dú)掌兵權(quán)，結(jié)果無功而還。呂元膺出任同州刺史，到入朝謝恩那天，皇上問他對(duì)當(dāng)前治政得失的看法，呂元膺一一陳說，情辭慷慨激烈，得到皇上贊許。次日皇上對(duì)宰相說：“呂元膺能直言有正氣，應(yīng)留在朕身邊，讓他評(píng)論政務(wù)得失，眾卿以為如何？”李藩、裴土自慶賀道：“陛下納諫，超過前代所有君王，實(shí)為宗廟社稷萬世無疆之喜慶事。臣等不能廣為搜求端直之士，又不能時(shí)時(shí)進(jìn)獻(xiàn)忠言，辜負(fù)了圣上愛心，理當(dāng)問罪。請(qǐng)留元膺在陛下身邊供職。”隨即便讓呂元膺兼任太子侍讀，賜紫服金魚袋。

　　不久官拜御史中丞，沒多久，授鄂岳觀察使，入朝任尚書左丞。度支使潘孟陽與太府卿王遂交相上奏爭執(zhí)，結(jié)果潘孟陽授散騎常侍，王遂派任鄧州刺史，詔書上都寫著美辭嘉語。呂元膺將詔書封緘退還，請(qǐng)求寫明二人行為的是非曲直。江西觀察使裴堪奏報(bào)虔州刺史李將順貪贓情狀，朝廷未經(jīng)復(fù)查，立即將李將順貶為道州司戶。呂元膺說：“廉使奏刺史犯貪贓之罪，不復(fù)查核實(shí)即行貶謫，即使裴堪之言可信，這種做法也不可取?！庇址膺€詔書，請(qǐng)求朝廷派御史前往查問，宰臣不能定奪。后呂元膺替代權(quán)德輿任東都留守、檢校工部尚書、兼御史大夫、都畿防御使。按照舊例，留守一概賜予旗幟和甲衣，和方鎮(zhèn)待遇相同。及至呂元膺受任留守卻不賜，朝官們認(rèn)為淮西有戰(zhàn)事，特地用呂元膺留守洛陽，不宜削減儀仗規(guī)格而降低他的威信，諫官們?cè)A、汝、壽三州之例陳述看法?；噬险f：“這幾處，都應(yīng)該不賜?！绷羰囟毁n旗甲的規(guī)矩，就是從呂元膺開始的。

　　元和十年(815)七月，鄆州李師道留居邸宅埋伏甲士陰謀叛亂。當(dāng)初，李師道在東都修建府第宅院，兵士細(xì)作出入混雜，官吏不敢查辨。因吳元濟(jì)向北進(jìn)犯，京郊多警報(bào)，防御之兵盡去伊闕駐守。李師道埋伏百余甲士于府宅，準(zhǔn)備焚燒宮室，大肆掠殺。已經(jīng)烹牛宴餐兵士，第二天就要起事。恰好小將李再興密告變亂之事，呂元膺到伊闕追回軍隊(duì)，將李師道邸宅圍困半日，沒人敢攻進(jìn)去，防御判官王茂元斬殺一人后兵士們這才進(jìn)攻。有的兵士毀墻進(jìn)去，眾賊人奮力沖出，圍困的士兵驚恐奔逃。賊人緊緊靠在一起，讓婦女兒童跟著一起走，出了長夏門，在郊外搶掠民舍，奪人牛馬，東渡伊水，朝山區(qū)而去。呂元膺傳令駐境軍士，懸賞重金捕捉賊人。數(shù)月后，有山民在集市上賣鹿，發(fā)現(xiàn)賊人經(jīng)過，立即召集他的同伙，引來官兵將賊人圍在山谷中，盡數(shù)俘獲。追查賊首，原來是中岳寺僧圓凈，八十余歲，曾在史思明手下為將，魁梧忄票悍過人。剛捉住他時(shí)，命人折斷他的脛骨，可是錘不斷。圓凈罵道：“連折斷腳都不會(huì)，還稱得上是健兒嗎？”說罷伸出腳教兵士將自己的腳折斷。臨刑時(shí)嘆息道：“誤了我的事啊，沒能讓洛陽城流血！”被處死的共數(shù)十人。其中留守防御將領(lǐng)二人，都亭驛卒五人，甘水驛卒三人，都暗中接受了圓凈的委任而替他充當(dāng)耳目，從開始密謀到事敗之前一直無人知曉。先前，李師道在伊闕、陸渾兩地間大量購置田地，共計(jì)十余處，所以有錢施舍山民供其衣食之用。有叫訾嘉珍和門察的兩個(gè)人，暗中謀劃部署，使這些錢財(cái)都?xì)w屬圓凈。他們表面裝作用李師道的千萬錢財(cái)修理佛寺，實(shí)際指望訾嘉珍秘密起事時(shí)用在山中點(diǎn)火做飯，聚集兩縣山民造反作亂。待到查清案情，訾嘉珍、門察都供認(rèn)自己是殺害武元衡的兇手。呂元膺將案情上報(bào)朝廷，將犯人押送京師，賞賜出首叛亂者楊進(jìn)、李再興錦彩三百匹、宅第一片，授予郎將之職。呂元膺隨即請(qǐng)求召募中原子弟來保衛(wèi)宮城，朝廷應(yīng)允。盜賊生發(fā)之日，都城震恐，留守之兵人少力弱不足依賴，而呂元膺坐鎮(zhèn)皇城門，指揮部署，氣度自如，因此居民人心安定。

　　數(shù)年后，呂元膺調(diào)任河中尹，兼河中節(jié)度使等職。當(dāng)時(shí)方鎮(zhèn)多生事變姑息養(yǎng)奸，惟獨(dú)呂元膺立身行事能堅(jiān)守正道，監(jiān)軍使以及往來的宮中顯貴，無不敬而畏之。后入朝拜吏部侍郎，因患病執(zhí)意辭謝，便改授太子賓客。元和十五年(820)二月去世，年七十二，追贈(zèng)吏部尚書。

　　呂元膺學(xué)識(shí)深遠(yuǎn)，處事得體，在朝中肅然而立，有宰相三公的威儀。當(dāng)初呂元膺到京師做官時(shí)，前宰相齊映對(duì)人說：“我沒趕上見到婁師德、郝處俊，大概他們就是呂元膺一類的人吧！”呂元膺無論執(zhí)行公務(wù)還是辦私事，始終沒有過失。