朱杨柱是江苏沛县人，1986年9月出生。曾就读于沛县中学，在国防科技大学度过了本科、硕士、博士十年大学，随后在原解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室攻读博士后，也是解放军63926部队工程师，研究方向为实验空气动力学航天气动光学。

2005年9月入伍，2006年12月加入中国共产党，中国人民解放军航天员大队四级航天员，陆军上校军衔。曾任战略支援部队航天工程大学副教授。2020年9月，作为航天飞行工程师入选为我国第三批航天员。

2022年6月，入选神舟十六号载人飞行任务乘组。也是我国首位非飞行员出身的职业航天员。