陳表是偏將軍陳武與小妾所生之子。陳表年少時便有名聲，與諸葛恪、顧譚、張休等人一同侍奉太子孫登，相互間友好和睦。尚書暨艷也與陳表友愛，後來暨艷犯罪，當時人人都設法保護自己，許諾幫助他的人很多，而真正出頭的卻很少，惟獨陳表不這樣，因此士子們都很敬重他。陳表後來從太子中庶子之職，被任命為翼正都尉。
勸誘施明
建安二十年(215年)，陳表的父親陳武在跟隨孫權攻打合肥的戰役中陣亡。陳武死後，陳表以父親戰死沙場為由，請求被任用為將領，率領一支由五百人組成的隊伍。陳表為了得到兵士們的效力，便傾心善待他們，兵士們都很愛戴和依附服從他，樂於為他效命。當時有人偷盜官家的財物，眾人懷疑是「無難軍」中的兵士施明所為。施明一向強壯剽悍，拘捕後受到極為慘毒的拷打，但他寧死不說一句話，廷尉就將此事上報朝廷。孫權考慮到陳表能得軍中將士們的信任，詔令將施明交給陳表處理，讓陳表隨自己的方便去獲取事情真相。陳表便打開施明的枷鎖並讓他洗澡，換上他的衣服，厚辦酒席，在酒席間勸誘施明。施明於是自首服罪，將同黨一一交代出來。陳表上表匯報。孫權認為陳表非同常人，為了保全他的名聲，特地赦免了施明，而將施明的同黨全部斬首。施明感激陳表，自己轉變為良好品行，終於成為軍中健將，官至將軍。
事後，孫權升任陳表為無難軍右部督，封爵都亭侯，以繼承他父親陳武生前的爵位。陳表上書全部辭讓，請求將這些封賜轉給他已故的哥哥陳脩之子陳延，孫權不允許。
充實部伍
嘉禾三年(234年)，諸葛恪兼任丹楊太守，討伐平定山越，孫權任命陳表兼任新安都尉，與諸葛恪互相協助治理其地。起初，陳表曾獲得新安縣二百家食邑的賞賜，此時陳表調察這些人，發覺他們都能用來作很好的兵士，於是上表辭讓，請求將他們歸還國家，以充實精銳兵力。孫權下詔書說：「您的先人陳武將軍有功於國，國家將這批人作為賞賜來報答，您怎麼能推辭呢?」陳表於是解釋說：「如今殲滅國家的仇敵，為我父親報仇，應以人為根本。徒使這些精銳的兵力作為我的家僕，並非我的心願。」於是他將這些人選取以充實自己的部隊。當地官員將這一情況上報朝廷，孫權甚為讚賞，下令郡縣挑選安排官府服役的人家與貧民來充實陳表所受賞賜的戶數。
去世
陳表在官任上三年，廣開門徑招納兵力，招募得到一萬多人。情況緊急便率領他們出戰。正值鄱陽的百姓吳遽等作亂，攻佔城池，所屬各縣動盪不寧。陳表便越過郡界奔赴征討，吳遽兵敗投降。陸遜任命陳表為偏將軍，晉封為都鄉侯，北往駐守章坑。陳表三十四歲時，死於任上。陳表的家中財物全部用來供養士人，去世當天，他的妻子兒女都露天站立，太子孫登得知後，名人為他們建起屋宅。