万历三十七年（1609年）中举，万历四十一年（1613年）与长兄陈元晖一起中进士。授昆山知县，后兼摄太仓县。万历四十四年（1616年）大计中获得获得“卓异”的评价，但因得罪当权者，愤而辞职。天启四年（1624年）起用为永平府推官，翌年升兵部职方司主事，管山海关务。辽东难民聂廷瑾等六人被仇人吴国秉举报为后金间谍，东厂太监魏忠贤想杀了他们来冒功，以高官厚禄为诱饵，授意陈祖苞坐实他们的罪状，陈祖苞断然拒绝，六人获释，但由此结怨于魏忠贤，失去了出任宁前道的机会。尽管陈祖苞在宁远之战中坚守山海关有功，但不仅未获得封赏，反而被免官。崇祯元年（1628年），被起用为兵部武库司主事，后调任职方司。后任宁前兵备道副使、参政。崇祯十年（1637年）升任顺天巡抚，驻密云。翌年清兵入塞，陈祖苞防范不力，清军退兵后被下狱，服毒自尽。崇祯帝愤其漏刑，禁锢其子编修陈之遴。