裴休出身河东裴氏东眷房，为浙东观察使裴肃的次子。他为人正直，有坚定的草守。他童年时，与兄弟一同在济源的别馆学习。裴休常年不出馆门，早上讲解经籍，晚上学习诗赋。
唐穆宗长庆(821年—824年)年间，裴休由乡贡入京登进士第。唐文宗大和二年(828年)，又中贤良方正、能直言极谏科第三等 。其后曾担任数个藩镇的僚属，入朝历任监察御史、右补阙、史馆修撰。
唐文宗与宰相宋申锡密议诛除宦官，此事却被神策中尉王守澄及其党郑注得知。大和五年(831年)二月，郑注令神策都虞候豆卢著诬告宋申锡谋立文宗之弟、漳王李凑。文宗信以为真，大为恼怒，召集宰相等人商议，时任补阙的裴休与右散骑常侍崔玄亮等人都乞求文宗重新和宰相商议，并由相关部门来调查。最终使宋申锡免死，仅被贬为开州(今四川开县)司马。
唐武宗会昌(841年—846年)年间，裴休从尚书郎任上被外放，治理数地。
累功拜相
唐宣宗大中(847年—860年)初年，裴休累官户部侍郎。大中五年(851年)二月，裴休充任诸道盐铁转运使。他改革漕运及茶税等积弊，颇有政绩。又转为兵部侍郎兼御史大夫，仍领盐铁使之职。九月，奉命守(代理)礼部尚书，进阶金紫(金鱼袋及紫衣)。至少在此前，裴休已获封河东县开国子。
大中六年(852年)八月，裴休升任同中书门下平章事(宰相)，仍领盐铁使。关于“时政记”的修撰，他建议将所有奏事对问宰相，以达到记事经详，并无遗漏，进而使史官得以“直书”的目的。此事得宣宗允准。其后累调为中书侍郎。裴休为相共五年。
罢守诸藩
大中十年(856年)，唐宣宗命裴休畅所衣言，对政事提出建议。裴休请求宣宗尽早立太子，宣宗说：“如果立皇太子，那朕就将成为闲人了。”裴休因此不敢再提此事。二月，裴休称病请辞，宣宗不许。六月，裴休罢相，带同平章事衔出任检校户部尚书、汴州刺史、御史大夫、宣武军节度使。是年冬，进阶金紫光禄大夫、上柱国，以守太子少保之职分司东都(洛阳)。
大中十一年(857年)冬，裴休被起任为检校户部尚书、潞州大都督府长史、御史大夫，充任昭义节度、潞磁邢洺观察使(昭义节度使)。
大中十三年(858年)十月，再加检校吏部尚书，转任太原尹、北都留守、河东节度观察等使(河东节度使)。
大中十四年(859年)八月，以原职调任凤翔尹、凤翔陇右节度使(凤翔节度使)。后任检校尚书右仆色兼江陵尹、御史大夫，充任荆南节度观察处置等使(荆南节度使)。
唐懿宗咸通(860年—874年)初年，裴休入朝担任户部尚书，累官至吏部尚书、太子少师。
古稀谢世
咸通五年(864年)，裴休逝世，享年七十四岁，追赠太尉。
书法
裴休擅长书法，以欧阳询、柳公权为宗。《旧唐书》记载：“裴休长于书翰，自成笔法。家世奉佛，休尤深于释典。”董其昌在《容台别集》也称：“唐世学书甚盛，皆不为释典所用。梁肃、房融其书不称。惟裴休深于内典，兼临池之能。”
史载裴休的真书、楷书遒媚，行书“尤有体法”，率意天成，却又法度严谨。据《书林纪事》描述，他“镇太原时，太山建化成寺，寺僧粉额陈笔砚以俟休。休神SE自若，以衣袖墨书之，极遒建”。
关于裴休的作品，《宣和书谱》收录有其行书《判疏言状》，今已佚。其所书碑碣，今仅存《圭峰定慧禅师碑》。叶昌炽《语石》载：“《圭峰和尚碑》尚存，其书遒紧而无蕴藉，学之易滋流弊。细参之，其运笔之草纵，结体之疏密，与诚悬(即柳公权)昕(诉)合无间。大达法师(《玄秘塔碑》)裴撰文，而柳书之。此碑则柳题额而裴书之。两碑微言奥义，非经于梵乘者不能作。其文固宜出于一手，窃讶裴之书又何以神似柳，既而豁然悟曰：此碑亦裴撰而柳书，特书丹时并题裴疑耳。”
