חכם שמשון חיים נחמני נולד לאמו ולאביו חכם נחמן מיכאל בשנת תס"ו (1706) במודינה שבאיטליה.
אמו היא בתו של חכם יהודה מצליח, רב העיר מודינה. ראשית תורתו בעיר מודינה מפי החכם אפרים כהן, משם עבר לעיר רג'ו אמיליה ולמד מפי רב העיר, החכם בנימין הכהן ויטאלי, בהמשך עבר למנטובה, שם למד מפי המקובלים החכם דוד פנצי, ורב העיר, החכם אביעד שר שלום באזילה. ממנטובה עבר לפיזה ולסיינה שם לימד תורה. כשחזר לעירו מודינה, שימש כרב קהילה, ועמד בראש בית כנסת.
בשנת תצ"ד (1733) נשא לאשה את דבורה בת החכם אברהם פונטאנילה, אך ילדיהם נפטרו בקטנותם. חכם שמשון חיים נחמני קרא לספריו 'זרע שמשון' ו'תולדות שמשון', והבטיח ללומד בספריו, בפרט אחרי מותו, 'כי לימודם יהיה לי להשיב נפש ולעידון רוח, ולזכות נשמתי, וצדקה תהיה להם, וצדקתם תעמוד לעד, לאכול בעולם הזה ולשבוע בעולם הבא, ובעל הגמול ישלם שכר טוב לגומלי חסד של אמת במוות, בשלושה בני חיי ומזוני'.
בשנת תצ"ט (1739), לאחר פטירת החכם ישעיהו מרדכי באסאן, רב העיר רג'ו אמיליה, החל לשמש רב העיר רג'ו אמיליה. בשנים אלו שקד על ספריו. ספרו 'זרע שמשון' יצא לאור בליוורנו בשנת תקכ"ו (1766), ספרו 'תולדות שמשון' יצא לאור במנטובה בשנת תקל"ח (1778)
בתשעה באב שנת תקל"ט (1779), חכם שמשון חיים נחמני נפל ונפצע. הוא נפטר ביום ו' אלול תקל"ט (1779), ונקבר ברג'ו אמיליה, אך עצמות בית הקברות בו נטמן, הועבר לבית קברות אחר, ולא נודע מקום ציון קברו.
ספריו הם 'תולדות שמשון' על פרקי אבות ו'זרע שמשון' על התורה. תשובותיו, תפילות ופיוטים, שחיבר לא נדפסו.