公孫表，字玄元，燕郡廣陽人。早先是一個儒生，四處遊學。慕容沖任他為尚書郎。慕容垂攻破長子城之後，公孫表跟隨他到了中山。慕容寶失敗逃走，他就歸附了朝廷。朝廷派他為使者出使江南，十分稱職，任尚書郎。後來授任他為博士。當初，太祖認為慕容垂的幾個兒子分別佔據險要之地，權柄互相轉易，終於導致滅亡；而且其國內風俗敦厚樸實，人們很少有什麼嗜好與欲求，不能夠啟發他們的智慧，只能誘導其追求利慾，公孫表對此很不以為然。公孫表秉承皇帝的意旨，進上《韓非書》二十卷，太祖對此極為讚賞。
太宗即位之初，公孫表參與謀劃將軍元屈的軍事行動，征討吐京的反叛胡人，被胡人打敗。公孫表由於事先勸止過元屈，太宗認為他不錯，賜給他爵位為固安子。黃河西部飢餓的胡人劉虎聚結流民，在上黨造反，向南侵犯河內。太宗令公孫表率軍討伐劉虎，又令公孫表與姚興的洛陽戍將約定時間，讓他在黃河南岸準備策應，然後才進軍討伐胡人。當時胡人內部互相猜疑，自相殘殺，公孫表認為他們有分裂瓦解的趨勢，就不與洛陽戍將互通消息，率領部眾征討劉虎。公孫表治軍法令不嚴，被胡人打敗，士卒傷亡大半。太宗對此耿耿於懷。
到劉裕征伐姚興的時候，兗州刺史尉建聽說敵人來了，便放棄滑台向北逃走，皇帝令公孫表隨從壽光侯叔孫建屯駐枋頭。泰常七年(422)，劉裕死，朝廷計議收復黃河南岸被侵佔的地方。太宗認為只要佔領了淮水一帶的地盤，滑台等三城的敵軍自然會束手就擒。而公孫表則堅持應當首先攻城，太宗聽從他的意見。於是以奚斤為都督，以公孫表為吳兵將軍、廣州刺史。奚斤等人渡過黃河，公孫表則攻打滑台，攻打多時未能取勝。太宗於是親自南巡，聲援公孫表。公孫表等人佔領了滑台之後，引軍向西征伐，在土樓大敗劉義隆的部將翟廣，進而圍攻虎牢。太宗臨時駐紮在汲郡，始昌子蘇坦、太史令王亮向皇帝奏稱，公孫表把軍隊佈置在虎牢東面，沒有佔據有利的地形，所以使得敵寇不能及時被消滅。太宗平素很喜歡術數，對公孫表先前就存有怨忿，及至攻打虎牢的時候，士卒傷亡很多，於是就派人乘黑夜到營帳中把公孫表縊死。公孫表時年六十四歲。太宗因為賊寇尚未退走，把此事掩蓋起來而不予公開。
當初，公孫表與渤海人封愷友善，後來替自己的兒子求娶封愷的侄女，封愷不應允，公孫表深懷怨恨。及至封氏被司馬國..逮捕，太宗因為他是舊族想要寬宥他，公孫表堅持證明他有罪，於是就殺了封氏。公孫表為人外表謙和而內心好疑忌，當時人們都以此而鄙薄他。公孫表本來與王亮同在營署供職，到了他出任刺史時，對王亮輕視侮慢，所以王亮後來彈劾他，使他遭受滅頂之禍。