본관은 하동(河東). 자는 현로(玄老). 정세보(鄭世輔)의 증손으로, 할아버지는 정문준(鄭文俊)이고, 아버지는 실학자 정상기(鄭尙驥)이며, 어머니는 함경도도사 이만휴(李萬休)의 딸이다.
1743년(영조 19) 교관으로 알성문과에 을과로 급제한 뒤 동몽교관(童蒙敎官)을 거쳐, 1747년 검열·지평을 지냈다. 1756년 정언을 역임하고, 다음해 장령으로 『어제상훈연성(御製常訓衍成)』을 필사한 공로로 녹피(鹿皮)를 하사받았다.
1762년 장연부사로 나갔을 때 해서암행어사(海西暗行御史) 신익빈(申益彬)의 탄핵을 받아 잠시 삭직당하였다가 다시 등용되어, 1763년 사간을 역임하고 1767년 집의가 되었다.
지리학에 밝은 실학자로, 특히 백리척(百里尺)을 사용한 지도인 「동국대지도(東國大地圖)」를 제작하였는데, 1757년 왕이 이를 보고 “평생에 처음으로 백리의 땅을 지척에서 본다.”고 할 정도로 그 면밀하고 상세함에 감탄하여 홍문관에 1부를 모사(模寫)하여 보관하도록 하였다. 사간으로 『상훈집편(常訓輯編)』 5권을 편찬하였다.