出生於農民家庭。幼時在本村讀國小。1939年17歲投身革命，在陵川縣抗日政府政治工作隊工作。1940年加入中國共產黨，5月在襄垣縣公安局任檢查員，12月前往八路軍總部兵站任特派幹事。1942年入八路軍抗日軍政大學（陸軍中學）學習。1945年陵川解放後，調陵川縣第七區公署任秘書。1946年調縣人民政府建設科工作。1947年參加城關高小籌建工作，之後擔任城關高小校長。1951年7月調任陵川縣人民政府文教科長。
1952年，薛增義負責籌建陵川縣初級中學工作。帶領工作人員和學校師生點油燈、睡地鋪、吃粗糧，開闢校園，在縣城崇安寺創建起本縣第一所中學校。薛增義由山西省人民政府省長胚麗生任命擔任陵川中學校長兼黨委書記。1958年縣委、縣政府批准在縣城東川建設新校址。為節約建設投資，學校辦起了磚瓦廠；薛增義帶領學校師生，一邊教學，一邊參加勞動，親手建設新校址。1963年，陵川中學師生遷入新校園，是時全校共有20各教學班，52名教職員工，1000餘名學生。
“文革”中，薛增義遭到批鬥，1970年被下放到秦家莊公社石井大隊插隊勞動。1972年調任縣東方紅中學（陵川二中）革委會主任。1981年6月，重新調回陵川中學（陵川一中）擔任校長兼黨委書記，1983年4月離休。
薛增義一生在教育戰線上嘔心瀝血，辛勤工作，為陵川教育事業獻出了他的全部精力和心血。1993年病逝於家中，享年73歲。
