早年承袭为南平王，历任谏议大夫、中书侍郎，出任光州刺史，因为给母亲丁忧而返辞职，又被授予给事黄门侍郎、辅国将军，元仲冏辞让，拜散骑常侍。
正光五年（524年）十一月，莫折天生攻陷岐州，太傅京兆王元继统帅诸军讨伐。拜使持节、平西将军、散骑常侍、西征别将，跟随元继出征。泾阳遭到攻击，改任右将军、泾州刺史，迁平西将军、银青光禄大夫、代理安西将军、使持节、为征讨都督。莫折天生兵败后，向北逃窜。秦州地区民心未定，授予元仲冏为秦州刺史、假镇西将军、都督。孝昌三年（527年）正月，北魏由于兵将疲惫，萧宝夤和元恒芝在泾州大败，大陇都督元仲冏和小陇都督高聿接连退散。萧宝夤阴谋反叛北魏。元仲冏和封伟伯察觉到之后，暗中联合关中豪强韦子粲等人商量起兵讨伐，谁知计划败露。
孝昌三年十月廿日（527年11月28日），元仲冏在长安公馆中被雍州刺史萧宝夤所害，年仅三十八。朝廷得知后，赠予使持节、卫大将军、尚书右仆射、大都督雍岐南豳三州诸军事、雍州刺史，增加封邑三百户，谥号武贞。武泰元年，归葬于景陵东山南面。
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