范延光，字子环，邺郡临漳人。小时候在郡府干事，后唐明宗任相州长官时，收容为亲校。同光年间，明宗攻下郓州，后梁军队驻扎在杨刘口以扼制明宗，梁军先锋将康延孝暗地派人与明宗讲和。明宗想派人向庄宗传达这件事，正难于选择合适人选，范延光请求前去，明宗便以蜡封信交给他。范延光到了之后，上奏庄宗说：“杨刘渡口已被牢牢控制住，不可图谋。请在马家口构筑营垒，以打通汶阳的道路。”庄宗听从他的意见，又派他回郓州。不多时，后梁将领王彦章进攻马家口所构筑的新营垒，明宗担心城中没有防备，又派他抄小路禀报庄宗，请求增派军队。他半夜走到黄河边上，被后梁军队抓获，送往夷门投入监牢，棒打几百下，用刀威胁，最终他都没有泄露这件事。又受到狱吏的保护，在监狱里呆了半年，不再被提审追问。当庄宗将到达汴城时，狱吏就除去了他的枷锁，拜揖道歉之后就放了他，还在路边为他送行。庄宗高兴，任命他为银青光禄大夫、检校工部尚书。
明宗即位，提拔他任宣徽使。他与霍彦威一起平定青州王公俨，调任检校司徒。明宗幸临夷门时，行至荥阳，听说朱守殷抗旨谋反，范延光说：“如不即刻进攻叛贼，贼寇就牢固了，请给五百骑兵，我先奔赴那里，他们必然人心惊骇。”明宗准允了他的请求。范延光从酉时出发到半夜，驰骋二百多里，掩杀到城下，与贼兵交战。第二天，守城的人看见皇上御驾，便争着打开城门，范延光于是进入城内，与城中贼兵展开巷战，杀到厚载门，全部歼灭了叛军党羽，明宗十分高兴。第二年，迁任枢密使，临时主管镇州军府事务，不久正式授任为节度使，加封检校太保。长兴年间，因安重诲获罪，再次入朝任枢密使，加封同平章事。
接着，因秦王李从荣图谋不轨，范延光担心祸及自身，多次请求出朝外任，明宗过了很久才答应，于是出镇常山。清泰年间，又被召回担任枢密使，不多时，便外出担任汴州节度使。碰上魏府屯将张令昭赶走统帅刘延皓，据城叛乱，唐末帝命令范延光讨伐平定，任命他为邺都留守，加检校太师、兼中书令。他的门下有个叫张生的术士，自称精通术数，当范延光卑微时，预言将来必定成为将相，范延光显贵之后，非常相信他的话，历任数镇，都把他带着安置在上等馆舍中。范延光对他说：“我梦见一条大蛇，从肚脐眼进入腹中，进到一半后又把它拉出丢开，这是什么预兆？”张生说：“蛇这东西，属于龙类，进入腹中显然是帝王君主的预兆。”范延光从此逐渐萌生非份窃位之想。
到晋高祖在太原树立义旗，唐末帝派范延光率领所部二万兵士屯守辽州，与赵延寿构成掎角合围之势，当赵延寿战败后，范延光急忙退回，因此心中不安。高祖进入洛都，即封他为临清王，以此来缓和他的反叛。后来范延光擅自杀死齐州防御使秘琼，而把兵马收容在自己部下，又接纳所部刺史进入齐州城，高祖对他非常怀疑，便东往夷门。当时范延光有个叫孙锐的牙校，与范延光是同乡故旧，军机民政，一概委托给他。所以魏博六州的赋税，没有半文钱上缴，在与朝廷的交涉之中，有不如己意的，孙锐就在范延光面前加以诋毁，其凶悍暴戾就是这样。当初，朝廷派使臣封范延光为临清王时，因宴请臣僚，范延光突然得病，卧病十来天，孙锐便暗地里煽动小人，召来澶州刺史冯晖等，逼迫范延光叛逆，范延光也被术士张生的话所蛊惑，因而听从了他们。
天福二年(937)夏六月，范延光派孙锐和冯晖率领二万步骑，南行抵达黎阳。当时孙锐让十几个女妓跟随，拥着车盖拿着羽扇，一定要歌舞之后才吃饭，将帅士兵都烦闷躁动，见后斗志瓦解，不久便被朝廷军队打败，贼军退回邺城。高祖接着派杨光远讨伐，范延光知道事情不能成功，便杀孙锐以推脱谋反的罪过，并打发人带降表入朝认罪，并要求朝廷姑息宽容，高祖不予答应。到被围一年多，城里饥荒窘迫，高祖也因军队疲惫，百姓劳苦，准备化解这次战役，便派使者进城对范延光说：“你已经十分危急了，攻破城池是早晚的事，如能改弦更辙，洗心革面归顺我，我当用大的藩镇来安置你；如果你归顺后我杀掉了你，那怎么能享有国家呢？苍天在上，可为这话作证。”因此赏赐给他可免死罪的丹契铁券，改封为高平郡王，移镇天平。范延光对门客李式说“：主上敦信明义，从不食言，答应不处死我，我就一定不会被处死。”便撤除守备，穿着素服请求投降。及奔赴汶水后，过了一个多月入朝觐见。不久上表请求免除官职，诏令范延光以太子太师退休。居在京城一年，高祖常常召唤赐宴，待他与群臣没有差别。
一天，范延光从容上奏，希望回到河阳私宅，以颐养天年，高祖答应了他，范延光携妻带子，用车子装着奇物宝货相属而行，每过一个州郡，大都被守关官吏所纠查。这时，杨光远镇守洛阳，兼管孟、怀二州，既贪图范延光的钱财，又逐渐探明朝廷密旨，于是上奏道：“范延光是国家的奸臣，如果不管束牵制他，一定向北逃往胡地，或向南奔往吴国，请令他到西都居住。”高祖准允了。杨光远派他的儿子杨承勋率兵围住范延光的宅第，逼迫他自杀。范延光说：“圣明天子在上，赏赐我丹书铁券，准我不死，你们父子怎能如此威胁？”第二天早晨，杨承勋则用刀剑驱赶他们，命令他上马走到浮桥上，推入水中。杨光远欺骗上奏朝廷说“：范延光自己投河淹死了。”水运军使曹千在郡城东面的缪家滩找到了范延光的尸体。高祖听说后，停止上朝二天，下诏准许送回安葬在邺都，又追赠他为太师。
范延光从开始担任皇帝身边的臣子，到统领重镇、接待贤者士人，都以礼相待，所以很是得到当时的赞誉。而在镇守常山的时候，却因部下将领梁汉唐得到王都的名马，他治了梁汉唐的罪而获取了名马。在魏州的时候，当齐州防御使秘琼得到了董温琪的珠玉金帛妓妾，经过他的辖境时，他又杀了秘琼，夺取财物妓妾，舆论因此指责他。等到因害怕获罪而谋反后，又忍受耻辱苛且偷生，不能引决自杀，以至于死于非命，怎么会有这等懦夫！
