武懿宗，生卒年不详，并州文水人。武懿宗祖父武士逸是女皇武则天的伯父，其父武元忠，高宗时官至仓部郎中。
武懿宗性情残暴，善于诬陷别人；加之其身材短小，腰背弯曲，相貌丑陋，为时人所不齿。但他却靠其姑母武则天的提拔，却步步升官进爵，尊荣无比。天授元年（690年）九月，武则天称帝，改唐为周，武懿宗被封为河内三王，之后累迁济州长史、左金吾大将军。
神功元年（697年）四月，唐朝以河内王武懿宗为神兵道行军大总管。五月，又以娄师德为靖边道副大总管，率兵20万讨伐契丹。六月，武懿宗率军刚至赵州，听说契丹数千骑兵将至冀州，就心惊胆战。遂仓促退兵至相州，军需物资损失惨重。契丹乱平后，武懿宗、娄师德与魏州刺史狄仁杰等，奉诏分道安抚河北。“百姓有胁从贼众后得归来者，懿宗以为同反，总杀之，仍生刳其胆，后行刑，血流盈前，言笑自若。”河北百姓把他与在冀州滥杀士女的契丹先锋何阿小并称“两何”，说：“唯此两何，杀人最多”。七日，武懿宗竟向皇帝上奏，要求把从贼的河北百姓“尽族诛之”。他不仅要杀害被契丹胁迫而又回来的百姓，而且要杀尽他们全家老小，真是狠毒至极。武则天虽然没有再追查和惩处被胁从的百姓及家属，但也没惩处滥杀无辜的武懿宗，并继续重用。圣历元年（698年），武则天命他统领京都所有的屯兵。
武懿宗奉命主办过许多案件，也充分表现了他的阴险和凶残。神功元年（697年）正月，有人密告冀州刺史刘思礼与洛州录事参军綦连耀谋反，武则天命武懿宗去查办。武懿宗过去曾答应刘思礼只要他“广引朝士”就免其死罪。凡平时得罪过武懿宗的人，武懿宗都让刘思礼检举揭发。结果，刘思礼检举宰相李元素、孙元亨、天官（吏部）侍郎石抱忠、刘奇等凡36家，皆海内名士，都被严刑逼供，屈打成招。李元素等“皆族诛之，亲党连坐流窜者千余人。”李元素等被杀之后，武懿宗又以谋反罪杀死刘思礼。神龙元年（705年）五月，中宗虽然继续重用武三思等武氏子弟，但为了缓和广大朝臣的反武情绪，下诏降诸武封爵。武懿宗降为耿国公，后累转为怀州刺史，死于怀州。