梁不疑，汉朝安定（今甘肃泾川）人。梁商之子，喜读经书，善待士人，本初元年，担任光禄勋。
其兄梁冀，与梁冀的关系不好。永和六年（141年），梁商死，梁不疑官河南尹。桓帝建和元年（147年）秋，因梁冀立桓帝刘志有功，梁冀增封食邑一万三千户，梁不疑被封为颍阳侯。梁不疑曾荐张陵为孝廉。后来张陵弹劾梁冀，桓帝罚梁翼一年俸禄，梁不疑告诉张陵：“昔举君，适所以自罚也！”张陵曰：“明府不以陵不肖，误见擢序，今申公宪以报私恩！”不疑有愧色。又与中常侍单超有仇怨。晚年与弟梁蒙居乡，不预外事。