聂鹤亭生于1905年10月，安徽阜阳聂老村彭庄(今属阜南)人。
1926年加入中国共产党，同年参加国民革命军第四军，任叶挺独立团排长。参加了南昌起义和广州起义。
土地革命战争时期，任工农革命军第四军二十五师七十三团连长。1928年任中共东江特委教导营营长。1929年赴中央苏区，任工农红军第四军参谋，后历任红四军第十二师三十五团副团长，第十一师三十三团团长，师参谋长，四军参谋长。1934年起任红一军团第一师参谋长，军团作战科科长，甘肃野战军参谋长。参加了长征。
抗日战争时期，任中国人民抗日军政大学第四大队大队长，军委总参谋部一局局长，军委参谋部部长，八路军驻武汉办事处高级参谋。1938年任晋察冀军区第四军分区副司令员兼参谋长，晋察冀军区参谋长。
解放战争时期，任松江军区司令员，东北民主联军参谋长兼哈尔滨卫戍司令员兼中共哈尔滨市委书记，辽北军区司令员。1949年任第四野战军副参谋长。参加了辽沈、平津、渡江等战役。
中华人民共和国成立后，任装甲兵副司令员。1961年任工程兵副司令员。
1955年被授予中将军衔。
