投身海軍
光緒十一年（1885年）入廣東水陸師學堂第一期讀水師班， 畢業(yè)后赴英國入海軍學校攻讀�；貒螅诒毖蠛＼姺�， 曾參加中日甲午戰(zhàn)爭。
光緒二十二年五月（1906年），清廷派他與程璧光、林國祥等5人往英國訂造“海天”、“海圻”兩艘巡洋艦，并兼監(jiān)制。3年后率艦回國。
光緒三十三年（1917年），被任為新設立的海軍處副使（未委正職）。
宣統(tǒng)元年（1909年），任籌建海軍事務處參贊。次年年底， 事務處改設海軍部，被任為副大臣。清帝退位前，任海軍大臣。
1912年譚學衡任南京民國臨時政府海軍部正首領，幾天后委任了海軍總長，譚即解職。后南下廣東， 曾回鄉(xiāng)倡修圍堤水利及疏浚天沙河舊河。
督辦治河
1914年7月，廣東大水成災。各界公舉代表聯(lián)同旅京人士， 呈請民國政府設立機構(gòu)，疏治粵河。11月13日， 譚被任為廣東治河事宜處督辦，年12月,譚學衡抵達廣州,設立了廣東治河處。 先后聘上海浦江浚河局總工程師海德生、 工程少校柯維廉（兩人均瑞典籍）任治河處總工程師，于次年6月開始， 率領工程技術人員赴西江河道進行勘測，并提出《西江防潦條陳》意見書。
1915年7月，東、西、北江水同時暴漲，水患重于1914年， 史稱乙卯大水，測量工作被迫停頓。新會天河圍堤崩決，水患嚴重。 譚回鄉(xiāng)視察，協(xié)助制訂搶修加固圍堤方案，并繼續(xù)進行開挖天沙新河。 后又在天沙河出口處新建3孔14.5米寬的耙沖水閘， 徹底解決天河圍的防洪和排澇。
1916年春，西江測量完竣，之后繼續(xù)勘察東、 北兩江和珠江。譚在任內(nèi)，在勘查河道的同時，還擬訂各江河道、港口、 圍題的整治、改良計劃，為日后治理廣東河道打下基礎。
1919年7月，譚學衡病逝于北街醫(yī)院，終年48歲。
