本名劉光義，宋太宗即位後賜名廷讓。祖籍涿州范陽（今河北涿州市），唐末割據者盧龍軍（幽州，今北京）節度使劉仁恭的曾孫，祖父橫海軍（滄州，今河北滄州市東南）節度使劉守文為其弟劉守光所殺。劉光義之父劉延進舉家南逃避難。後漢樞密使郭威鎮守鄴都時，劉光義入其麾下，郭威建立後周成為周太祖時，劉光義任侍衛司龍捷右廂都指揮使。與趙匡胤、李繼勛、石守信、王審琦、楊光義、劉守忠、劉慶義、韓重贇、王政忠等九人結為「義社十兄弟」。

北宋建隆元年（960年）三月，從宋太祖征潞州李筠，任行營先鋒使。次年，升任侍衛馬軍都指揮使、領寧江軍（夔州，當時歸後蜀）節度使。乾德二年（964年）四月，率軍到潞州守邊防禦北漢。十一月，宋攻後蜀，西川行營前軍兵馬都部署王全斌率宋軍主力從陝西南下；劉光義為副都部署和都監曹彬率步騎二萬，從歸州沿長江西進，攻克夔州。因劉光義軍紀嚴明，後蜀萬州（今重慶萬縣）、施州（今湖北恩施）、開州（今重慶開縣）、忠州（今忠縣）四州刺史迎降。乾德三年（964年）正月，劉光義軍西至遂州（今四川遂寧），後蜀遂州知州投降。此時，王全斌軍進至成都，後蜀滅亡。三月，因王全斌軍軍紀敗壞，後蜀降將全師雄叛宋，占領川西許多州縣，在成都西北新繁，劉光義率部擊敗全師雄，十二月，平定全師雄。次年正月，劉光義改領鎮安軍節度使。開寶六年（973年），罷劉光義軍職，出為鎮寧軍節度使。

開寶九年（976年，太平興國元年）十月，趙光義即位為宋太宗。劉光義與趙光義同名，被皇帝賜名廷讓（一作庭讓）。太平興國二年（977年）五月，罷劉光義節度使，改授右驍衛上將軍。雍熙三年（986年）五月，岐溝關之戰宋軍敗于契丹國。六月，宋太宗起用劉廷讓被任為雄州（今雄縣）知州，後改為瀛州（今河間）都部署。同年十二月，遼聖宗與南京留守耶律休哥率軍入侵，劉廷讓將精兵留給滄州都部署李繼隆，命他殿後，自己率領宋軍數萬北上在莫州（今任丘南）南大戰遼軍，被圍困于君子館（今河間北）。部將桑贊率部激戰半日，遼軍不斷增援，李繼隆部沒有救援，反而退保樂壽（今獻縣），桑贊也率部南逃，擔任先鋒的雄州知州賀令圖被契丹所俘，高陽關部署楊重進陣亡。劉廷讓全軍數萬覆沒，僅以數騎逃出。宋太宗並沒有處罰劉廷讓。雍熙四年（987年）初，劉廷讓接替張永德為雄州知州兼兵馬部署。秋天，劉廷讓患病，宋太宗派御醫去雄州為他醫治。劉廷讓上表要求回京，宋太宗還沒有批准，劉廷讓擅離治所南歸，被下御史台按問，朝廷將他削奪官爵，配隸商州（今陝西商洛市）。其子劉永德、劉永和也被貶官。行至華州（今華縣）劉廷讓絕食而死，終年59歲，宋太宗感念之，贈太師。