趙暉，字重光，澶州人。成年後憑驍勇果敢應徵入伍，開始時歸於後唐莊宗帳下，與後梁軍隊經歷一百多場戰鬥，因功升任馬直軍使。同光年間，跟從魏王李繼岌攻打川蜀，魏王命趙暉分兵統帥部下戍守南蠻邊域。唐明宗即位後，召回，授任禁軍指揮使。
後晉奪取天下，趙暉參與掌管衛兵，跟隨馬全節包圍安陸，輔佐杜重威攻戰宗城，都立有戰功，改任奉國軍指揮使。開運末年，領部下屯駐陝地，遇上契丹入據汴京，趙暉有慷慨悲憤之意。當聽到後漢高祖在並門起兵發難時，就與部將王晏、侯章盡力合計，趕走契丹人任命的官員，佔據陝州，立即飛馬向漢高祖報告。漢高祖就命趙暉為保義軍節度使，陝、虢等州觀察處置使。
漢高祖前往東京時，路過陝州，趙暉身穿戎裝在路旁朝拜，手牽著高祖的御馬送往行宮，君臣間的情義，就像故舊之交，旋即被加封為檢校太尉。乾佑初年，調到鳳翔鎮守，加封為同平章事。正遇上王景崇佔據岐山反叛，這時不接受趙暉的替代，朝廷就命趙暉為西南面行營都部署，統帥部隊征討王景崇。這時李守貞在蒲州反叛，王景崇又引來蜀軍從大散關出兵為助，勢不可擋。趙暉帶領數千名士兵，幾次交戰獲勝，然後挖戰壕包圍他們。趙暉多次派人挑戰，賊軍始終不敢出戰，於是趙暉暗中派出一千多人，在城南三十里的地方，穿上鎧甲拿著兵器，偽造蜀軍的旗幟，沿終南山東下，下令各軍謠傳蜀軍來了。一會兒，西南方塵土飛揚，城中賊軍信以為真，便令幾千人突破包圍，以接應蜀軍，趙暉設置伏兵等待，這時一躍而出，全部消滅了突圍的軍隊，從此王景崇嚇破了膽，不敢再出兵。第二年春天，攻克了岐山城，趙暉加封為檢校太保、兼侍中。
後周開國之初，加封趙暉為中書令。廣順三年(953)春天，上奏章請求入京朝拜，太祖答應了他，入京朝拜，授任歸德軍節度使。世宗顯德元年(954)，退職回京，因病版老歸家，以太子太師身份退隱，進封為秦國公。不久，在家中去世，享年六十七歲。詔令追贈為尚書令。