范延光，字子環，鄴郡臨漳人。小時候在郡府幹事，後唐明宗任相州長官時，收容為親校。同光年間，明宗攻下鄆州，後梁軍隊駐紮在楊劉口以扼制明宗，梁軍先鋒將康延孝暗地派人與明宗講和。明宗想派人向莊宗傳達這件事，正難於選擇合適人選，范延光請求前去，明宗便以蠟封信交給他。范延光到了之後，上奏莊宗說：「楊劉渡口已被牢牢控制住，不可圖謀。請在馬家口構築營壘，以打通汶陽的道路。」莊宗聽從他的意見，又派他回鄆州。不多時，後梁將領王彥章進攻馬家口所構築的新營壘，明宗擔心城中沒有防備，又派他抄小路稟報莊宗，請求增派軍隊。他半夜走到黃河邊上，被後梁軍隊抓獲，送往夷門投入監牢，棒打幾百下，用刀威脅，最終他都沒有洩露這件事。又受到獄吏的保護，在監獄裡呆了半年，不再被提審追問。當莊宗將到達汴城時，獄吏就除去了他的枷鎖，拜揖道歉之後就放了他，還在路邊為他送行。莊宗高興，任命他為銀青光祿大夫、檢校工部尚書。
明宗即位，提拔他任宣徽使。他與霍彥威一起平定青州王公儼，調任檢校司徒。明宗幸臨夷門時，行至滎陽，聽說朱守殷抗旨謀反，范延光說：「如不即刻進攻叛賊，賊寇就牢固了，請給五百騎兵，我先奔赴那裡，他們必然人心驚駭。」明宗准允了他的請求。范延光從酉時出發到半夜，馳騁二百多里，掩殺到城下，與賊兵交戰。第二天，守城的人看見皇上御駕，便爭著打開城門，范延光於是進入城內，與城中賊兵展開巷戰，殺到厚載門，全部殲滅了叛軍黨羽，明宗十分高興。第二年，遷任樞密使，臨時主管鎮州軍府事務，不久正式授任為節度使，加封檢校太保。長興年間，因安重誨獲罪，再次入朝任樞密使，加封同平章事。
接著，因秦王李從榮圖謀不軌，范延光擔心禍及自身，多次請求出朝外任，明宗過了很久才答應，於是出鎮常山。清泰年間，又被召回擔任樞密使，不多時，便外出擔任汴州節度使。碰上魏府屯將張令昭趕走統帥劉延皓，據城叛亂，唐末帝命令范延光討伐平定，任命他為鄴都留守，加檢校太師、兼中書令。他的門下有個叫張生的術士，自稱精通術數，當范延光卑微時，預言將來必定成為將相，范延光顯貴之後，非常相信他的話，歷任數鎮，都把他帶著安置在上等館舍中。范延光對他說：「我夢見一條大蛇，從肚臍眼進入腹中，進到一半後又把它拉出丟開，這是什麼預兆？」張生說：「蛇這東西，屬於龍類，進入腹中顯然是帝王君主的預兆。」范延光從此逐漸萌生非份竊位之想。
到晉高祖在太原樹立義旗，唐末帝派范延光率領所部二萬兵士屯守遼州，與趙延壽構成掎角合圍之勢，當趙延壽戰敗後，范延光急忙退回，因此心中不安。高祖進入洛都，即封他為臨清王，以此來緩和他的反叛。後來範延光擅自殺死齊州防禦使秘瓊，而把兵馬收容在自己部下，又接納所部刺史進入齊州城，高祖對他非常懷疑，便東往夷門。當時范延光有個叫孫銳的牙校，與范延光是同鄉故舊，軍機民政，一概委託給他。所以魏博六州的賦稅，沒有半文錢上繳，在與朝廷的交涉之中，有不如己意的，孫銳就在范延光面前加以詆毀，其凶悍暴戾就是這樣。當初，朝廷派使臣封范延光為臨清王時，因宴請臣僚，范延光突然得病，臥病十來天，孫銳便暗地裡煽動小人，召來澶州刺史馮暉等，逼迫范延光叛逆，范延光也被術士張生的話所蠱惑，因而聽從了他們。
天福二年(937)夏六月，范延光派孫銳和馮暉率領二萬步騎，南行抵達黎陽。當時孫銳讓十幾個女妓跟隨，擁著車蓋拿著羽扇，一定要歌舞之後才吃飯，將帥士兵都煩悶躁動，見後鬥志瓦解，不久便被朝廷軍隊打敗，賊軍退回鄴城。高祖接著派楊光遠討伐，范延光知道事情不能成功，便殺孫銳以推脫謀反的罪過，並打發人帶降表入朝認罪，並要求朝廷姑息寬容，高祖不予答應。到被圍一年多，城裡饑荒窘迫，高祖也因軍隊疲憊，百姓勞苦，準備化解這次戰役，便派使者進城對范延光說：「你已經十分危急了，攻破城池是早晚的事，如能改弦更轍，洗心革面歸順我，我當用大的藩鎮來安置你；如果你歸順後我殺掉了你，那怎麼能享有國家呢？蒼天在上，可為這話作證。」因此賞賜給他可免死罪的丹契鐵券，改封為高平郡王，移鎮天平。范延光對門客李式說「：主上敦信明義，從不食言，答應不處死我，我就一定不會被處死。」便撤除守備，穿著素服請求投降。及奔赴汶水後，過了一個多月入朝覲見。不久上表請求免除官職，詔令范延光以太子太師退休。居在京城一年，高祖常常召喚賜宴，待他與群臣沒有差別。
一天，范延光從容上奏，希望回到河陽私宅，以頤養天年，高祖答應了他，范延光攜妻帶子，用車子裝著奇物寶貨相屬而行，每過一個州郡，大都被守關官吏所糾查。這時，楊光遠鎮守洛陽，兼管孟、懷二州，既貪圖范延光的錢財，又逐漸探明朝廷密旨，於是上奏道：「范延光是國家的奸臣，如果不管束牽制他，一定向北逃往胡地，或向南奔往吳國，請令他到西都居住。」高祖准允了。楊光遠派他的兒子楊承勳率兵圍住范延光的宅第，逼迫他自殺。范延光說：「聖明天子在上，賞賜我丹書鐵券，准我不死，你們父子怎能如此威脅？」第二天早晨，楊承勳則用刀劍驅趕他們，命令他上馬走到浮橋上，推入水中。楊光遠欺騙上奏朝廷說「：范延光自己投河淹死了。」水運軍使曹千在郡城東面的繆家灘找到了范延光的屍體。高祖聽說後，停止上朝二天，下詔准許送回安葬在鄴都，又追贈他為太師。
范延光從開始擔任皇帝身邊的臣子，到統領重鎮、接待賢者士人，都以禮相待，所以很是得到當時的讚譽。而在鎮守常山的時候，卻因部下將領梁漢唐得到王都的名馬，他治了梁漢唐的罪而獲取了名馬。在魏州的時候，當齊州防禦使秘瓊得到了董溫琪的珠玉金帛妓妾，經過他的轄境時，他又殺了秘瓊，奪取財物妓妾，輿論因此指責他。等到因害怕獲罪而謀反後，又忍受恥辱苛且偷生，不能引決自殺，以至於死於非命，怎麼會有這等懦夫！