少年時期，袁克桓在天津的新學書院讀書。1913年，他與五哥袁克權、七弟袁克齊赴英國留學，學習軍事。第二年輟學回國。
回國後，袁克桓繼續在設在北海靜心齋的總統府教育書館男館讀書。20歲時，娶前清江蘇巡撫陳啟泰之女為妻。袁家的勢力與官與官的姻親關系使袁克桓在自己操辦實業的過程中大有裨益，袁克桓就是在這種名勢之下開始自己的事業的。
袁世凱去世時，袁克桓18歲。10年後，他正式進入華北實業界，興辦實業，以開灤煤礦和啟新洋灰公司為重點。
開灤煤礦第壹任董事長，就是袁克定，以後他又長期擔任常務董事，直到袁克桓進入實業界，接任長兄之位。
以前，大公司的董事會有權罷免、聘任總經理，而公司內部的用人權則由總經理負責。那時開灤煤礦只有壹個英國人任總經理，說是兩家合營，可壹切事情是英國人說了算。
袁克桓進入開灤煤礦出的第壹個主意，就是設中英方兩位總經理。為此，他和英方爭執了很長時間。那時，他的十壹弟袁克安任開灤礦務局秘書主任。
最後，袁克桓的意見被采納，設了兩位總經理。遇事壹個總經理簽字無效，兩個總經理簽署才有效。
對於袁克桓在開灤的政績，他的兒子袁復介紹說：“我十壹叔在開灤礦務總局當秘書長的時候，英方總經理是那森，中方總經理是顧震。那時候英國人仍然掌著大權，英方有很多人，什麽都不行，也做高級職員。那時的職員分四等：高級、中高級、中級、低級。為了改變這種情況，中方就開始著手培養自己的職業人員。壹到暑假，就全面招收中國的大學生，絕對是擇優錄取。錄取後，當兩年實習生，兩年後就可擇優升為中高級職員。這樣，逐漸控制了中層領導，架空了英方的高層領導。”
袁克桓進入的另壹個華北著名實業企業，就是啟新洋灰公司。
啟新洋灰公司的前身，是唐山細綿土廠。1879年，因軍事工程需要，北洋大臣李鴻章命唐廷樞籌辦水泥廠，廠址設在唐山。當時因為水泥的英文cement還沒有準確的意譯，所以按音譯，定為細綿土。
唐山細綿土廠最初開辦，資本為白銀6萬兩，後增至10萬兩。但因為所用原料——粘土，須遠從廣東船運而來，成本極高，經濟效益並不好。1892年停辦。
到了1896年，開平礦務局需要用水泥，又將細綿土廠復辦，壹切資金都有開平礦務局墊款。1900年，當時的開平礦務局總辦張翼，竟將細綿土廠與開平礦務局壹同盜賣給英國壹家公司。
袁世凱任直隸總督兼北洋大臣時，極力主張收回開平礦務局以及所屬分礦、分廠和唐山細綿土廠。由於外交問題和前總辦張翼的關系，開平礦務局未能收回，仍由英商主辦。但細綿土廠卻於1906年8月收回。1907年更名為啟新洋灰公司。
1906年開辦啟新公司時，德國技師昆德在唐山附近發現了塘坊黑土是優質原料，大可不必遠從廣東船運粘土，成本顯著下降。同時，啟新從丹麥向史密士公司購置當時的新式旋式鋼窯銅磨，1907年安裝，次年開窯，成品質量明顯提高。
當時，清政府正在推行新政，大量炮臺、碼頭、鐵路、橋梁、涵洞等工程紛紛上馬。而用這種洋灰，遠比傳統的三合土灌糯米漿堅固方便得多。啟新公司還可以憑著周學熙與袁世凱的袍澤之宜，獲取在運輸、稅收、專利等諸多方面的特權。所以，啟新公司剛壹生產，即獲暴利。
當時袁世凱就曾發布命令：全國所有鐵路局必須采購啟新產品，並由交通部飭令全國各交通局與啟新訂立“互惠合同”，啟新公司獲得六七折收費的特殊優待。而其他水泥公司不得援引此例。此外，啟新開辦之初，必須向英辦開平礦務局購買煤，而開平局故意擡價。袁世凱主辦的灤州礦務局開辦後，與啟新簽訂了灰煤互惠合同。這樣啟新洋灰成本下降。
高額的利潤，潛力巨大的市場，使商人們源源不斷地投來資金認股。利滾利，啟新洋灰公司紅極壹時。
啟新公司總理周學熙有意將啟新轉為私人企業。1907年，袁世凱離津入京任軍機大臣兼外務部尚書以後，嗅覺靈敏的周學熙怕日後官場風變，影響啟新前途，於是放棄官銀號的優惠貸款，而全部轉為私人資本，並且以大量的股票，以“報效”的方式贈給袁氏家族。袁氏家族成員可以坐收無本之利。
在袁世凱貴為總統，以至“皇帝”的時候，他的兒子們誰也沒把啟新這小小的企業放在眼裏，自然不屑於去那裏任職。可袁世凱身後，袁家權勢、財源江河日下，以後又諸子坐分家產，能進啟新，已是壹條很重要的謀生之路了。
在袁家諸子中，很有實業眼光的袁克桓，在諸兄弟將大量啟新股票轉賣、抵押的情況下，保全、收進了大量啟新股票，於1927年當選啟新公司董事會的董事。
袁克桓進啟新以後，啟新完全是總理周學熙親屬、親信的天下，清壹色的安徽系人。而當時屬於袁氏家族的河南系，勢單力薄，很難與周學熙的安徽系抗衡。
周學熙是周馥的兒子，他的妹夫就是袁世凱的八子袁克軫。周袁兩家也是世交。周學熙後來到日本考察，認定興辦實業是壹條很有前途的路，他在華北憑著官場上的親朋故舊，辦了很多企業，例如灤州地礦公司、京師自來水公司、耀華玻璃公司、普育機器廠、中國實業銀行、華新銀行、久安信托公司等。他是當時極負盛名的實業家，與南通的張謇並稱“南張北周”
周學熙畢竟是封建官僚出身，對部下只要求唯命是從、俯首貼耳。他很少到各個企業，只是委派親信負責主持。周學熙任啟新公司總理時，極少到公司辦公。但偶去壹次，號房聽差總要在前喝道：“總理到!”霎時間，全體職員起立屏息。公司門口放著黑紅水火棍和虎頭牌，壹派衙門氣派。
周學熙指使的親信，在啟新公司頤指氣使，不可壹世。貪汙、揮霍的事自然少不了，引起其他董事不滿。這便給袁氏家族的河南系以攻擊口實。
袁克桓和八弟克軫、九弟克久，同為五房楊氏所出，同父同母，自然親如手足。袁克桓進入啟新，先是靠了八弟克軫的力量。為了使河南系控制啟新公司，袁克桓指使克軫大鬧董事會，打擊周學熙安徽系的聲勢。
1924年的董事會上，周學熙任臨時主席，主持會議。袁克軫突然起立發言，歷數周學熙在啟新親信的胡作非為，當面指責周學熙用人不當，把公司搞得壹團糟，並且連呼：“對待妳的姑爺如此偏袒，為何對老姑爺我就不照顧照顧?”壹時間，河南系其他成員助陣壯威，會議上吵成壹片，不可開交。
周學熙本來是大權獨攬、威風凜凜的。過去開會，從來都是肅靜無聲。即便有人發言質詢，誰也不敢撕破面皮。所以，誰也不曾料到袁克軫這“壹鳴驚人”的舉動。而以周學熙的地位，身份和架子，對袁克軫既沒辦法壓服，又不便於對罵。窩了壹肚子火。回家後稱病，以後對啟新的事，也不再太多過問。
河南系乘勝追擊，圍剿安徽系。於1927年，改選董事會，與啟新任董事，就形成了以袁克桓為首的清壹色河南系。
1930年，袁克桓升任啟新公司協理，迅速掌握實權。1933年，正式升任公司總理。這把交椅，袁克桓壹坐便是12年，直到日本投降。河南系的勢力隨著袁克桓的當權，日益上升，控制了啟新公司，壹直到抗戰結束。
袁克桓做啟新總理的時間，從1933年到1945年，正是華北淪陷期。在敵占區開工辦廠，自然有“戰時資敵”的嫌疑。況且，啟新與日本人也的確有過較密切的關系。1939年，啟新公司在北京八面槽設辦事處，辦事處副處長就是偽華北交通株式公社的參事。日本華北開發公司曾將啟新列為所屬單位之壹。
抗戰壹結束，風傳何應欽派人以“資敵”罪要沒收啟新。所以，啟新上下，壹片恐慌。而最焦急的莫過於袁克桓。
恰巧，當時翁文灝正陪同美國總統杜魯門特使洛克到達北平。袁克桓便托人向翁文灝請求，介紹壹位總理，借以緩沖。翁便推薦壹位隨員。可這位隨員連董事都不是，如何當得了總理或協理。於是，袁克桓便讓出自己的股票，並辦了過戶手續。這位隨員既名列股東，當然可以有資格任董事。其實過戶不過走形式，股票仍在袁克桓手中。
這位隨員走馬上任後，才由其他方面購入股票，成為真正的董事。不過他並未做總理，而是做了副總經理。總理由原來周學熙的侄子周叔迦擔任。安徽系勢力重新擡頭，並進行了壹次全面的改革，其中“汰冗員”的矛盾，就指河南系。
翁文灝為此找過袁克桓，勸他與啟新脫離關系。由於各方壓力，袁克桓辭去了在啟新的壹切職務，脫離了啟新。隨同辭職的高級職員中，還有袁克桓九弟克久。
袁克桓脫離啟新後，擔任了江南水泥公司的董事長。
江南水泥公司雖然地點在南京，可它仍屬於華北實業界。它原是啟新洋灰公司的子公司。
1933年，在股東大會上，董事兼協理王仲聲起立發言說：“各位：幾年來，我們把盈余‘掖’起來壹些，現在拿這筆錢辦了壹個江南水泥廠，壹個廠變成了兩個，啟新是爸爸，江南是兒子。從此，啟新的股東也就是江南的股東，大家不用出錢，白得!白得!哈哈哈。”
說是“白得”，的確不假。盈余是怎樣“掖”起來的呢”就是每桶水泥提折舊二角，成本賬內每桶扣二角，盈余帳上壹年即可得二三十萬元。
當時任啟新公司總理的袁克桓，也的確為江南水泥廠付出心血。
據袁克桓兒子袁復回憶說：“我父親還在湖北搞了華新、在南京搞了江南水泥廠。那都是我父親壹手搞起來的。那年，他去南方的時候，也是夏天，跟現在這天似的。那年真熱，我父親渾身都是痱子，腳面、手背全是。江南水泥廠好不容易建成了，引進的是丹麥設備。就這時候，日本人侵略上海，‘壹二八淞滬抗戰’打響了。
日本人占領南京後，逼令江南水泥廠開工，為侵華服務。那時候，要是真不開工，日本人就拆機器，我父親也著急。正好，以前老啟新公司的總經理根舍的兒子，在新陶瓷廠當廠長。我父親就跟他說，妳就住在那個廠子裏。根舍死後，我父親對他的兩個兒子很好，所以這兩個人就住進了廠子。
廠房設備算是保全了，但我父親還是拒絕開工。因為當時南京、上海陷落，生產出水泥也運不出去，總會落入日本人之手。南京棲霞山江南水泥廠、北京琉琉水泥廠，都是我父親1941、1942年日偽時期搞起來的。此外，還有江南辰溪水泥廠。搞辰溪水泥廠，是我父親派我大舅去的。是日本人給我們毀了。”
袁克桓搞實業，以矽酸鹽為主。除去水泥外，還有玻璃。耀華玻璃廠是周學熙創辦的，廠址在秦皇島，質量上乘，是當時遠東最大的玻璃廠。袁克桓是該廠的常務董事。此外，他還在上海、唐山、河南衛輝辦有紗廠。
“他壹輩子都沒叫過累。我父親每天早晨七點準起，穿戴收拾好，八點準到，工友還打掃衛生呢!夏天，穿的長衫總是濕透了。有壹年冬天，他去秦皇島耀華玻璃廠。回來後對我們說：‘秦皇島的風真涼，壹陣風吹來，我以為褲子給吹沒了呢!那風真硬，壹直吹到骨頭裏去。’說完大笑。
我父親沒有別的嗜好，也就是應酬應酬、打打麻將。舞場、賭場、馬場、妓院從來不去。舞場為什麽不去呢?理由很簡單，有壹次他辦完房子買賣、吃完飯，很早就回來了。我問其他叔叔呢?他說去舞場了。我問他為什麽不去?他說：‘手底下的人都去玩，我往那兒壹坐，人家玩不玩?’
我父親喜歡看 歷史 ，也喜歡講 歷史 。壹生中從來沒有假期、星期日。
我父親壹生沒有私產房，地無壹畝。全部精力都投入到搞實業中去了。”
這是壹位父親在兒子心目中的形象。
1956年9月(陰歷8月15日)，袁克桓因心臟病逝世於天津，享年58歲。
當時的重工業部給袁克桓家發來了唁電，並送花圈，贈撫恤金幾千元，以表示對這位民族實業家的悼念。