1989年，魏萌出生于烟台市莱州市夏邱镇夏北村。
2002年，魏萌由莱州市体校输送到烟台射击射箭运动中心，从事射击步枪训练。
2006年，魏萌入选到山东省射击队，从事射击飞碟训练。
2010年，魏萌入选中国国家射击队。
2010年11月23日，在2010年广州亚运会女子双向飞碟团体决赛中，魏萌与张山和魏宁组成的中国队以201中的总成绩获得冠军；在2010年广州亚运会女子双向飞碟个人资格赛中，魏萌以65中的成绩并列第六名，在加赛中，魏萌负于张山，无缘决赛。
2012年1月31日，魏萌被中华人民共和国国家体育总局授予运动健将称号。
2013年6月16日，在2013年国际射联飞碟世界杯塞浦路斯站女子双向个人资格赛中，魏萌位列第11名，无缘决赛。 9月，魏萌参加了中华人民共和国第十二届运动会女子双向飞碟比赛，未获得奖牌。
2014年4月14日，在2014年飞碟世界杯美国站女子飞碟双向决赛中，魏萌以13-14负于斯洛伐克选手巴特科娃，获得亚军。 10月28日，在2014年射击世界杯总决赛女子飞碟双向决赛中，魏萌负于俄罗斯选手沙基洛娃，获得亚军。
2015年3月10日，在2015年国际射联射击世界杯墨西哥站女子双向飞碟决赛中，魏萌获得季军。 6月，在2015年全国射击团体、个人锦标赛（飞碟项目）女子双向飞碟团体决赛中，魏萌与魏宁和隋潇月获得冠军。 9月13日，在2015年国际射联世界飞碟锦标赛女子双向飞碟预赛中，魏萌以69中的成绩获得第14名，无缘决赛。 11月2日，魏萌被中华人民共和国国家体育总局授予国际级运动健将称号。
运动生涯2016年6月10日，在2016年飞碟世界杯圣马力诺站女子双向比赛中，魏萌获得第5名。 8月12日，在2016年里约奥运会女子飞碟双向资格赛中，魏萌以73中的成绩位列第一并打破奥运纪录并晋级。 8月13日，在2016年里约奥运会女子飞碟双向铜牌赛中，魏萌负于美国选手金伯利·罗德，获得第4名。 10月13日，在2016年飞碟世界杯总决赛女子双向决赛中，魏萌以15-16负于美国选手金伯利·罗德，获得亚军。
2017年5月3日，在2017年国际射击联合会飞碟世界杯塞浦路斯站女子飞碟双向比赛中，魏萌以54中的成绩获得个人职业生涯的首个世界杯冠军。 7月26日，在中华人民共和国第十三届运动会射击项目女子飞碟双向决赛中，魏萌以55中的成绩获得冠军。 9月10日，在2017年国际射击联合会飞碟世锦赛女子飞碟双向预赛中，魏萌以70中的成绩获得第16名。 10月25日，在2017年射击世界杯总决赛女子飞碟双向决赛中，魏萌以15中的成绩获得第6名。
2018年6月15日，在2018国际射击联合会世界杯第五站女子飞碟双向比赛中，魏萌以101中获得第25名，止步于资格赛。 7月25日，魏萌入选2018年雅加达亚运会中国体育代表团公示名单。 8月26日，在2018年雅加达亚运会射击女子飞碟双向个人赛中，魏萌以54中的成绩获得亚军。
2019年7月10日，在2019年世界飞碟锦标赛女子双向决赛中，魏萌以53中获得银牌。 8月23日，在2019年国际射击运动联合会世界杯（飞碟赛）芬兰站女子飞碟双向决赛中，魏萌以54中获得冠军。 10月12日，在2019年射击飞碟世界杯总决赛女子双向决赛中，魏萌以60发59中的成绩获得冠军，并打破该项目决赛世界纪录。
奥运赛场2020年10月23日，在2020年全国射击锦标赛（飞碟项目）暨奥运会初步队伍选拔赛女子飞碟双向决赛中，魏萌以57中的成绩获得冠军。
2021年5月20日，在2021年全国射击锦标赛（飞碟项目）女子双向决赛中，魏萌以59中的成绩获得冠军。 7月14日，魏萌入选2020年东京奥运会中国体育代表团射击项目运动员名单。 7月26日，在2020年东京奥运会射击女子双向飞碟决赛中，魏萌以46中的成绩获得铜牌。
2021年9月3日，在中华人民共和国第十四届运动会射击项目女子飞碟双向决赛中，魏萌以58中的成绩获得冠军。 9月5日，在中华人民共和国第十四届运动会射击项目飞碟双向混合团体决赛中，魏萌与唐帅以38中的成绩获得季军。
2021年9月，被山东省委省政府个人记大功一次 。
魏萌不仅拥有不错的身体素质，而且在训练过程中还不断加强了心理素质的培养，能够遇事不乱、嘈杂不慌，始终保持稳定的心态。 （烟台射击射箭训练中心教练张伟评）
魏萌心理素质好，临场发挥稳定，性格里透着一股子男孩子气。 （中国飞碟射击队教练张文杰评）