赵光逢，字延吉。曾祖父赵植，是岭南节度使。祖父赵存约是兴元府推官。父亲赵隐任右仆射。赵光逢与弟弟赵光裔，都以文学德行知名。
赵光逢年幼时爱读经典书籍，一举一动都很守规矩，当时的人把他看作像“玉界尺”那样正直温和的人。唐僖宗时，进士及第。过了一个月，任为度支巡官，历任台省官职，在朝廷内外都有能干的名声，转任尚书左丞、翰林承旨。
昭宗巡幸石门，赵光逢不随从，昭宗派戴知权带诏书命他前往石门，他称病辞职。皇帝到华州，拜为御史中丞。这时有道士许岩士、盲人马道殷进出宫廷，很快当上卿相大官，因此用旁门左道求进的人很多，赵光逢依靠宪纪治理此事，都受法纪制服，从此这类人渐渐少了。后改任礼部侍郎、主管贡举。光化年中，王道衰退，南北司结党，赵光逢一贯谨慎宁静，担心灾祸殃及自己，因而辞官到伊洛隐居，断绝交往，有五六年之久。他的门人柳璨受重用，任吏部侍郎、太常卿。到梁朝时赵光逢任中书侍郎、平章事，转任左仆射兼租庸使，上奏章请求退职，以太子太保身份退休。梁末帝爱他的才能，征召为司空、平章事。没过多久因病辞职，授司徒退休。
同光初年，他的弟弟赵光胤为平章事，时常到家中拜访，曾经谈到政事，有一天，赵光逢在门上题字道：“请不要谈论中书省的事。”他就是这样清净寡欲，端正沉默。曾经有女道士寄放二十两黄金在他家里，碰上乱世，女道士死在别处。二十年后，金子不好还给谁，便交给河南尹张全义，请转送给道观，金子上的旧封条还在。他在两个朝代任官，四次退休，遵行伦常，不暗中做坏事，官员绅士都敬仰地把他当作名教主。天成初年，迁太保退休，封齐国公，死在洛阳。下诏赠为太傅。