公孙表，字玄元，燕郡广阳人。早先是一个儒生，四处游学。慕容冲任他为尚书郎。慕容垂攻破长子城之后，公孙表跟随他到了中山。慕容宝失败逃走，他就归附了朝廷。朝廷派他为使者出使江南，十分称职，任尚书郎。后来授任他为博士。当初，太祖认为慕容垂的几个儿子分别占据险要之地，权柄互相转易，终于导致灭亡；而且其国内风俗敦厚朴实，人们很少有什么嗜好与欲求，不能够启发他们的智慧，只能诱导其追求利欲，公孙表对此很不以为然。公孙表秉承皇帝的意旨，进上《韩非书》二十卷，太祖对此极为赞赏。
太宗即位之初，公孙表参与谋划将军元屈的军事行动，征讨吐京的反叛胡人，被胡人打败。公孙表由于事先劝止过元屈，太宗认为他不错，赐给他爵位为固安子。黄河西部饥饿的胡人刘虎聚结流民，在上党造反，向南侵犯河内。太宗令公孙表率军讨伐刘虎，又令公孙表与姚兴的洛阳戍将约定时间，让他在黄河南岸准备策应，然后才进军讨伐胡人。当时胡人内部互相猜疑，自相残杀，公孙表认为他们有分裂瓦解的趋势，就不与洛阳戍将互通消息，率领部众征讨刘虎。公孙表治军法令不严，被胡人打败，士卒伤亡大半。太宗对此耿耿于怀。
到刘裕征伐姚兴的时候，兖州刺史尉建听说敌人来了，便放弃滑台向北逃走，皇帝令公孙表随从寿光侯叔孙建屯驻枋头。泰常七年(422)，刘裕死，朝廷计议收复黄河南岸被侵占的地方。太宗认为只要占领了淮水一带的地盘，滑台等三城的敌军自然会束手就擒。而公孙表则坚持应当首先攻城，太宗听从他的意见。于是以奚斤为都督，以公孙表为吴兵将军、广州刺史。奚斤等人渡过黄河，公孙表则攻打滑台，攻打多时未能取胜。太宗于是亲自南巡，声援公孙表。公孙表等人占领了滑台之后，引军向西征伐，在土楼大败刘义隆的部将翟广，进而围攻虎牢。太宗临时驻扎在汲郡，始昌子苏坦、太史令王亮向皇帝奏称，公孙表把军队布置在虎牢东面，没有占据有利的地形，所以使得敌寇不能及时被消灭。太宗平素很喜欢术数，对公孙表先前就存有怨忿，及至攻打虎牢的时候，士卒伤亡很多，于是就派人乘黑夜到营帐中把公孙表缢死。公孙表时年六十四岁。太宗因为贼寇尚未退走，把此事掩盖起来而不予公开。
当初，公孙表与渤海人封恺友善，后来替自己的儿子求娶封恺的侄女，封恺不应允，公孙表深怀怨恨。及至封氏被司马国..逮捕，太宗因为他是旧族想要宽宥他，公孙表坚持证明他有罪，于是就杀了封氏。公孙表为人外表谦和而内心好疑忌，当时人们都以此而鄙薄他。公孙表本来与王亮同在营署供职，到了他出任刺史时，对王亮轻视侮慢，所以王亮后来弹劾他，使他遭受灭顶之祸。