14歳で陶画工見習いとして就職後、愛知県瀬戸内陶器学校の図案教師・日野厚に師事。同校の助手を経て、２６歳の時に岐阜県陶磁器試験場に招聘され、技師となる。昭和2年（1927）帝展に初入選、昭和12年（1937）パリ万国博覧会大賞。当時の瀬戸・美濃陶業界は実用性生産が主流だったが、土師萌の活躍は陶芸作家への可能性を開いた。昭和３０年（1955）には東京芸大陶芸科の初代教授を務め、昭和３７年正倉院御物調査員となり、日本における「正倉院三彩」の焼成を明らかにした。