熊伯濤早年就讀於私立前川中學高中班。
1926年11月加入中國***產黨。參加農民運動，曾任縣農民協會執行委員，駐縣東、縣北辦事處主任。
1927年11月入馮玉祥部軍官學校學習。
1929年8月任排長、連副。
1931年12月參加寧都起義，參加中國工農紅軍，任紅五軍團第十四軍第四十壹師司令部作戰科科長。1932年2月任該師第壹二二團團長，6月任紅三軍第八師參謀長，11月任紅壹軍團第三十壹師參謀長。1933年3月任第十壹師參謀長，8月任紅壹軍團第二師司令部作戰科科長、代理參謀長。參加了中央革命根據地第四、五次反“圍剿”作戰。
1934年10月隨中央紅軍長征，任紅壹軍團教導營軍事教員。
1935年8月任第壹師司令部教育科科長。
1936年5月任第二師司令部作戰科科長，9月任師參謀長。參加了東征、西征戰役。
抗日戰爭初期曾任八路軍壹壹五師獨立營參謀長、晉察冀軍區第壹支隊兼第壹軍分區參謀長。
1938年6月任第四支隊兼第四軍分區司令員。
1941年起任晉察冀軍區司令部參謀處處長、抗日軍政大學第二分校教育長。
1943年入延安中央黨校學習。
1944年11月任河南人民抗日軍參謀長。參加建立、鞏固、發展晉察冀抗日根據地，堅持敵後抗日遊擊戰爭。
解放戰爭時期參加東北戰場和進軍中南的多次重要戰役戰鬥。
新中國成立後，歷任軍委公安部隊副參謀長、北京衛戍區副司令員、中國人民解放軍公安部隊副司令員、第二炮兵顧問等職。
1955年被授予少將軍銜和二級八壹勛章、壹級獨立自由勛章、壹級解放勛章。
1975年10月21日因病在北京逝世。