生于江苏崇明（今上海崇明），卒于陕西西安。1940年自国立中央大学农业化学系毕业后，考入江西省地质调查所，兼土壤研究室主任。1947年任中央地质调查所荐任技士，兼农林部调查专员。1949年后的10年间，先后任南京地质调查所、中国科学院南京土壤研究所副研究员、研究员，兼地理室副主任。1959年为支援大西北建设，调中国科学院西北生物土壤研究所（1979年改称西北水土保持研究所），历任该所研究员、土壤室主任、第一副所长、名誉所长等职。1991年当选为中国科学院学部委员（院士）。曾任中国土壤学会顾问，中国生态学会和中国自然资源研究会理事；担任《水土保持学报》和《水土保持通报》主编。

朱显谟指导建立了土壤地理、土壤侵蚀、土壤肥力等研究室和黄土区土壤标本陈列室等，取得了一批科研成果，并培养出一支从事土壤和土壤侵蚀研究的科技队伍。长期从事土壤发生和土壤侵蚀的研究。早年研究并提出中国南方红壤的成因。20世纪80年代以来，又致力于黄土和黄土中古土壤的研究，对黄土和黄土高原的形成提出了风成沉积的内容和风成黄土是黄尘自重、凝聚、雨淋三种沉积方式的融合体。拟定了黄土区土壤侵蚀分类系统及其整治措施，提出了整治黄土高原国土和根治黄河水患的“28字方略”，即“全部降水就地入渗拦蓄，米粮下川上塬、林果下沟上岔、草灌上坡下坬”。对此区水土保持工作有重大影响。1978年获全国科学大会奖，此后的10年中还多次获得过中国科学院和陕西省的科技成果奖。出版专著五部：《􀉌土》《陕西土地资源及其合理利用》《黄土高原土壤与农业》《中国黄土高原土地资源》《黑龙江东部之土壤与农业》等。先后发表论文100余篇。