十八岁时，作《省克录》，谓颜子之克己，曾子之日省，是学习的方法。
弘治八年（1498）进士，奉命出使广东，师从陈献章，陈献章教他主静之学。陈献章退而与张诩争论焦点问题，作《静思录》。授吉安府推官，因考绩过淮河，天寒没有絮衣，几乎被冻死。入为监察御史，袍服质朴鄙陋，乘一疲马，人们望而敬之。
因母亲年老终养。供母之外，不办一帷。陈茂烈亲自种田汲水。太守闻其劳，进二卒助之，三日遣还。吏部以其贫穷，发给他晋江教谕的俸禄，陈茂烈没有接受。布政使陈珂又上奏供给月米，陈茂烈上书进言：“臣素贫，食本俭薄，故臣母自安于臣之家，而臣亦得以自逭其贫，非有及人之廉，尽己之孝也。古人行备负米，皆以为亲，臣之贫尚未至是。而臣母鞠臣艰苦，今年八十有六，来日无多。臣欲自尽心力，尚恐不及，上烦官帑，心窃未安。”上奏没有同意。
正德十一年（1516）冬，母亲去世，陈茂烈也跟着去世。巡按福建御史王应鹏上奏陈茂烈清修苦节，贫且无后，请加恤典，下诏令有司树坊。
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