袁熙字顯奕，汝南汝陽人，東漢末年幽州刺史，袁紹次子。
袁熙早年隨父征戰，在袁紹占據冀、青、幽、并四州后，被任命為幽州刺史。
官渡之戰后，袁紹大敗于曹操。建安七年（202年），袁紹因兵敗憂郁而死。在袁紹死后，袁熙未參與袁譚、袁尚兩兄弟的爭權。
建安九年（204年），曹操平定河北之時，袁熙接納敗給曹操的兄弟袁尚。
建安十年（205年），袁熙的部下焦觸和張南發動叛變，袁熙順勢逃往遼西烏桓。
建安十二年（207年），被曹操所打敗，再前往遼東投奔公孫康，而曹操用隔岸觀火之計令公孫康斬殺袁熙、袁尚，然后將二人首級獻給曹操。
劉表評價袁熙，稱他氣度不凡，寬洪大量，且寬裕有度。
漢獻帝任命袁紹為太尉，后來又改任他為大將軍，并封他為鄴侯。但袁紹辭去了侯爵的封號，沒有接受。
不久，袁紹在易京擊敗了公孫瓚，吞并了他的部隊。袁紹隨后派長子袁譚去青州擔任刺史，但沮授勸諫袁紹，認為這樣做會埋下禍根，但袁紹沒有聽從，說：“我想讓我的幾個兒子各自占據一個州。”
袁紹又任命次子袁熙為幽州刺史，外甥高干為并州刺史。
建安九年，曹操圍攻鄴城的時候，袁譚趁機占領了甘陵、安平、勃海、河間等地，并在中山攻擊袁尚。
袁尚戰敗后逃到故安，投奔袁熙，袁譚則收編了袁尚的全部人馬。
建安十年（205年），袁熙帳下大將焦觸和張南發動叛變，并對袁熙和袁尚發動攻擊，袁熙和袁尚投奔三郡烏桓。
三郡烏桓趁天下大亂時攻入幽州，擄掠了十多萬戶漢人。袁紹為了拉攏烏桓，封他們的首領為單于，并將自己的族人之女冒充自己的女兒嫁給烏桓首領為妻。
因此，袁熙、袁尚在兵敗后投奔烏桓，希望借助外族的力量殺回冀州。
建安十二年（207年）二月，曹操從淳于返回鄴城，他準備北征三郡烏桓。
眾將都說：“袁尚不過是個逃亡的叛賊罷了，烏桓人貪婪且不講親情，怎么會為袁尚賣命？如今我們深入烏桓腹地，劉備一定會勸說劉表襲擊許都。萬一許都有變，事情就無法挽回了。”
只有郭嘉認為劉表不會重用劉備，勸曹操出兵。五月，曹操到達無終。七月，洪水泛濫，沿海的道路無法通行，田疇請求作為向導，曹操聽從了他的建議。
軍隊從盧龍塞出發，塞外的道路完全不通，于是挖山填谷五百多里，經過白檀，越過平岡，穿過鮮卑的領地，向東直指柳城。距離柳城還有二百里時，敵軍才得知消息。
袁尚、袁熙與烏桓首領蹋頓、遼西單于樓班、右北平單于能臣抵之等率領數萬騎兵迎戰。八月，曹操登上白狼山，突然與敵軍遭遇，敵軍聲勢浩大。
曹操的軍車輜重在后方，披甲的士兵不多，左右的人都很害怕。曹操登上高處，觀察到敵軍陣型不整，
于是下令全力攻擊，派張遼為先鋒，敵軍大敗，斬殺了蹋頓和其他重要首領，投降的胡人和漢人有二十多萬。
遼東單于速仆丸以及遼西、北平的各路首領，拋棄了他們的族人，與袁尚、袁熙一起逃往遼東，還剩下幾千騎兵。
起初，遼東太守公孫康依仗地勢偏遠，不肯歸附曹操。等到曹操擊敗烏桓后，有人勸曹操趁機征討公孫康，捉拿袁尚兄弟。
曹操說：“我正要讓公孫康把袁尚、袁熙的首級送來，不用勞師動眾。”