1851년 무과에 급제한 뒤 단천부사·통진부사를 지냈고, 1881년(고종 18) 울릉도 검찰사가 되어 섬을 시찰하고 돌아와 울릉도를 포기하지 말 것을 상주하기도 하였다. 이 때 울릉도를 상세히 기록한 『울릉도검찰일기(鬱陵島檢察日記)』를 남겼다. 이어 경상좌도병마절도사·어영대장·총융사를 거쳐 1884년 갑신정변 실패 후 수구파정권이 들어서자 해방총관(海防總管)·동남제도개척사(東南諸島開拓使)로 임명된 이래 함경남도병마절도사·제주목사 겸 찰리사 등을 지냈고, 1894년 개화파정권이 들어선 이후에도 군무아문대신·안무사(安撫使)·경성부관찰사·중추원의관·궁내부특진관·함경북도관찰사를 지냈다. 시호는 장희(莊僖)이다.
검찰사 이규원은 울릉도를 검찰한 내용과 왕복 여정에 대하여 기록한 일지인 '울릉도검찰일기'를 남겼으며 이후 여러 관리직을 지냈다.