少习儒学,博通经、子。唐咸通年间应九经试不中,入天台山为道士。僖宗召入宫廷,赐紫袍,充麟德殿文章应制。中和元年随僖宗入蜀,后留蜀不返。前蜀王建任其为光禄大夫、户部侍郎、上柱国蔡国公,赐号“广成先生”。王衍时受封“传真天师”、崇真馆大学士。
杜光庭学识渊博,主张“仙道非一,不拘一途”,调和儒道思想,认为老子之旨在于抑浇诈聪明,使君臣父子各安其位,把孔孟之道统一于老君之道。推崇唐玄宗《御注道德经》,撰《道德真经广圣义》五十卷,“内则修身,外以理国”。
他对道教教义、斋醮科范、修道方术等多有研究整理,著述宏富,收入《正统道藏》者二十七种,《全唐文》收录三百二篇。主要著作有《道门科范大全集》《太上黄箓斋仪》《广成集》《墉城集仙录》《道教灵验记》等,系统阐发道教教理教义与科仪,为道教承前启后之重要人物。
尝建飧和阁,奉行上清紫虚吞日月气法。与诗僧贯休友善,每相戏谑。一日同行,贯休马坠粪,光庭呼“大师大师,数珠落地!”贯休应曰“非数珠,盖大还丹耳。”传为佳话。
他治学有方,谓“一月之内,分日而习:一日诵经书,二日览子史,三日学为文,四日记故事,五日燕闲养志”,循环往复,劳逸适度,遂得精进。