明世宗嘉靖二十九年（1550年）四月三日，赵南星生于北直隶真定府高邑。赵南星少时即表现出过人的天赋，九岁时，人称神童。明穆宗隆庆四年（1570年），考中举人。
明神宗万历二年（1574年）中进士，授职汝宁推官。任职期间，赵南星勤于分内公务，并广泛交结汝南各界人士，赢得了很好的声誉。又不遗余力教授徒弟，培养人才。因其为官廉洁，治理太平，逐渐提升为户部主事。张居正病重时，朝廷大臣为表顺从，都为他祈神，唯有赵南星与顾宪成、姜士昌不参与。
万历十年（1582年），张居正去世后，赵南星被调任吏部考功郎中。后称病回家。
万历十二年（1584年），朝廷起用赵南星担任文选员外郎。任职期间，赵南星上疏陈述天下四大害：
官员为谋求官职，而相互诋毁，不务实而务虚，此为“干进之害”；
奸邪小人诋毁忠臣，以致正臣辞职，奸佞得志，此为“倾危之害”；
地方按察使选拔州县官员时，过于随便，升降过速，且不考察官员的才干品行，而根据选官者的自身利益来推举。以致贪墨横行，民生凋敝，为“州县之害”；
退休大官的权力甚至大过郡守县令，横行乡里，无所顾忌，敢于制裁乡官的官员却难获升迁。此为“乡官之害”。
赵南星认为这四害不除，国家就不可能得到治理。奏疏出来后，朝中大臣都认为他说的对。但疏中所抨击的官员全都是当朝达官所庇护的，于是给事中李春开站出来反驳他。李春开的奏疏先交给廷议，赵南星几乎被贬。但给事中王继光、史孟麟、万自约，部下姜士昌、吴正志一起帮赵南星攻击李春开，并且揭发吴时来、詹仰庇、黄洪宪诬陷忠良、阿谀奉承的情形。但赵南星最终因病回家。后再次起用，担任考功郎中。
万历二十一年（1593年），朝廷考核在京官员。
张居正之后，继任的首辅申时行崇尚清净，对国事多采取调和补漏之策，但面对挑剔的群臣和任性的天子，他不堪重负，已在此前不久前“乞骸骨”归去。明神宗渐变倦政，身处深宫而不见朝臣；万历十四年（1586年）拉开序幕的争国本波澜未平，三王并封之议又使矛盾进一步激化，朝政纷纷攘攘。主持这次考察的孙鑨、赵南星、李世达等人不甘于时局的步步恶化，决心充分利用这次难得的机会整肃官场，以便夺回部权、扭转衰败的风气。
为平息舆论异议、避免党争恶名，孙鑨的外甥吏部文选司员外郎吕胤昌、赵南星的姻亲都给事中王三余首先被斥黜。之后，开始大举裁汰不合格者和关系户，其中包括大量内阁举荐的私人，“一时公论所不予者贬黜殆尽”。
赵南星等人破坏成例的激进手段虽然大快人心，但也引发了王锡爵为首的既得利益集团的反弹。三月，言官以拾遗弹劾吏部稽勋司员外郎虞淳熙、兵部职方郎中杨于庭、主事袁黄。以上三人皆为京察力推的人选。孙鑨上疏力保虞淳熙和杨于庭，仅同意将袁黄免职。趁着有利时机，刑科给事中刘道隆在内阁授意下，弹劾吏部“曲为解说，仅议一袁黄而止，非体”。神宗下旨切责，孙鑨再度自辩：“淳熙，臣乡人，安贫好学。于廷力任西事，尚书石星极言其才。今宁夏方平，臣不敢以功为罪。且既名议覆，不嫌异同。若知其无罪，以谏官一言而去之，自欺欺君，臣谊不忍为也。”
神宗以为孙鑨等人结党专权，拒不认错，加上内阁拟职以辩护为名暗指赵南星“是已非人，抑扬太过，致招訾议”，导致最后孙鑨罚俸、赵南星降三级。李世达等上疏挽救，却更贬斥赵南星为平民，上疏论救的王汝训、魏允贞、曾乾亨、于孔兼等一大批人受到牵连，孙鑨亦辞官归。到最后，这场轰轰烈烈的京察以失败告终。
清初学者谷应泰将此次京察作为东林党争的起始，追本溯源是这次京察引发了对权力的争夺，朝臣为保有权位纷纷结党自保，以至于一发不可收拾，国家被党争所误。
自万历二十一年（1593年）赵南星被削籍为民，到天启年间被起复期间，他闲居乡间，名声更大，与邹元标、顾宪成为“三君子”。朝廷内外上疏推荐他的不下百十起，但最终没被起用。在此期间，赵南星创作了大量反应朝政和隐居生活的诗词，并始终关注朝政，写下了为数不少的忧国之诗。
万历四十八年（1620年），明光宗即位，朝廷起用赵南星为太常少卿，辞不就职。
明熹宗即位后，有意启用老臣，不久改任右通政，提拔为太常寺卿，赵南星均推辞不就，在明熹宗的再三催促下，赵南星以七旬高龄再度出仕，到任后又提升为工部右侍郎。数月之后，授官左都御史。
天启三年（1623年），朝廷考核在京官员。赵南星把治理国家当作自己职责。因原给事中亓诗教、赵兴邦、官应震、吴亮嗣在万历朝时结党营私、扰乱朝政，赵南星建议贬黜，而他们四个人分别是齐党、楚党领袖。吏科都给事中魏应嘉极力不同意。赵南星著《四凶论》，终于同考功郎程正已认定四人不合做官体统，其他考核汰除情形，完全跟他做考功郎中时相同。浙江巡按张素养举荐部内的人才，包括了姚宗文、邵辅忠、刘廷元。赵南星揭发他的错误，张素养被定罪剥夺俸禄。
在此之前，巡抚地方的人有提拔举荐人才的先例，赵南星已上疏制止了。而陕西巡抚高弘图、山西巡抚徐扬先，宣府、大同巡抚李思启，河东巡抚刘大受，还按旧例继续实行。赵南星一并上疏弹劾他们。
天启三年（1623年）十月，赵南星替代张问达为吏部尚书。
期间，东林党势力昌盛。在赵南星的安排下，高攀龙、杨涟、左光斗执掌法令；李腾芳、陈于廷辅助选举；魏大中、袁化中主管科道；郑三俊、李邦华、孙居相、饶伸、王之寀等人全部放在部里执政。而这四司的下属官员邹维琏、夏嘉遇、张光前、程国祥、刘廷谏也都受到民众的称颂。
此时，人们千方百计奔走于升迁之道，贿赂公行，而言官尤为横行，每逢文选郎外出，就在半道上将他拦住，替别人求官，得不到满足诽谤他，或者把他赶走。选官者对此无可奈何。赵南星一向憎恨这种现象，锐意改革。人们畏惧他的刚严，不敢对他有什么请求。有一位给事赀郎请求盐运司的官职，赵南星就将赀郎注籍在王府里，而将给事派往外地。知县石三畏一向贪财，巴结权贵将要调任京职，赵南星也把他安置在王府里。当时进士没有在王府做官的，赵南星却不顾惜。
天启四年（1624年），给事中傅櫆以邹维琏改任吏部，而自己不知道为由，首先凭借汪文言发难，弹劾赵南星改变旧制，培植私党。邹维琏引咎辞职，赵南星上疏挽留他，小人更加不满。正好杨琏上疏弹劾魏忠贤，宫中太监与政府官员更加对立，势同水火。赵南星于是闭门乞求退休，熹宗不许。
高攀龙弹劾崔呈秀，赵南星疏论让他充边。崔呈秀处境窘迫，连夜跑到魏忠贤的住处，叩头哀求，说：“赵南星、高攀龙、杨涟等人不走，我们二人将不知死在哪里啊。”魏忠贤深以为然，于是和他一起制定阴谋。
时山西巡抚空缺，河南布政使郭尚友垂涎此职。赵南星因太常寺卿谢应祥有名望，将他列为首选，获圣旨批准。然而御史陈九畴受魏广微的指使，说谢应祥曾出知嘉善，魏大中是他的门生，魏大中以师徒关系的缘故，同文选郎夏嘉遇商量启用他，徇私舞弊理当斥责。
魏大中、夏嘉遇上疏争辩，语言涉及陈九畴。陈九畴再次上疏极力诋毁，二疏一起交给部里讨论。赵南星、高攀龙确切指出谢应祥是因为在群众有声望而被推荐的，魏大中、夏嘉遇没有私情，陈九畴的胡说不能相信。魏忠贤大怒，假传圣旨废黜魏大中、夏嘉遇，连同陈九畴一同被废黜，而斥责赵南星等人相互勾结、结党营私。赵南星立即引咎辞职，魏忠贤再次假传圣旨痛切责备他，放赵南星回家。
第二天，高攀龙也引咎辞职。给事中沈惟炳上疏挽救，也被流放在外。不久，陈于廷、杨涟、左光斗、袁化中因为会同赵南星等推举官员，违背了魏忠贤的意思，同时被排斥。魏忠贤又把赵南星所摈弃的徐兆魁、乔应甲、王绍徽等人安排在政府要害部门。自此，阉党势力全面占据上风，东林党人都受到了不同程度的迫害。
此时，御史张讷弹劾赵南星十大罪状，并且弹劾邹维涟、程国祥、夏嘉遇以及王允成。得熹宗旨，将他们全部削籍为平民。叫人再次上奏赵南星的同伙，张讷又列上李邦华、孙鼎相等十四人的名字，将他们统统贬职罢黜。石三畏也被起用任命为御史，上疏攻击赵南星以及李三才、顾宪成、孙丕扬、王图等十五人。东林党人已经死亡的都剥夺官职，有官职的祸害更加惨烈。
不久，因为汪文言的供词涉及到赵南星，赵南星被交给抚按审讯。而此时郭尚友巡抚保定，巡抚马逢皋也对赵南星怀恨在心，于是相邀在朝廷上侮辱他，用竹板打他的儿子赵清衡和外孙王钟庞，将他们下狱，让赵南星赔偿赃款一万五千两银子。赵南星家一向贫穷，靠亲友捐助才将官司了结。最后将赵南星发配代州，赵清衡流放庄浪，王钟庞谪戍永昌。
赵清衡的嫡母冯氏，生母李氏，都由于哀痛过度而死。七岁的儿子也由于受惊吓死去了。赵南星到达发配地，安然自处。
天启七年（1627年）八月，明思宗登基，下诏赦免赵南星，让他返京。山西巡抚牟志夔是魏忠贤的死党，故意推迟派送。天启七年（1627年）十二月十七日，赵南星最终死于戍所代州，享年七十八岁。
崇祯初年，朝廷追赠赵南星为太子太保，谥号“忠毅”。
《赵忠毅公集》《味檗斋文集》《史韵》《学庸正说》等。
《芳茹园乐府》一卷，有明刊本、饮虹刻本。
诗集有《赵忠毅公诗集》。另，赵南星诗词共保存下来734首，按类别划分，其中四言古诗9首，古乐府12首，五言古风137首，七言古风60首，五言律诗175首，七言律诗225首，绝句113首，词3首。其数量之多，品种之全，在晚明诗人中，可说是为数不多的一个。代表作有《灌园》《述怀》等。
健全制度
万历年间，由于明神宗怠政，对官吏不及时任免，导致政府机构残缺不全，封建国家机器难以正常运转，甚至正常功能严重缺损。如，万历二十四年（1596年）闰八月，吏部尚书孙丕扬离职，神宗“久不除代”，“部事尽弛”，“其年十二月，竟废大选”。
天启年间，赵南星任吏部尚书。吏部掌管全国官吏的任免、考核诸等事宜，在六部中职责最重。但天启年初，其四司官额虽设有十五人，实际仅有八人，以致“事多废弛”。
赵南星认为，治国之道，在于严明的吏治，也在于清明的吏制，即形成一套完善的官员任命、管理制度，仅靠官员的道德觉悟是不现实的。而朝廷机构的残缺不全必然会导致国家危亡。于是赵南星入主吏部后，及时选补缺官，健全官制，“不得已而就近推补，命下，即时就道，依限而至。其远而不能待者，亦就近调补”。及至四司官员补齐，赵南星仍然感觉不敷行政，遂上疏奏请增司属，起用户籍近于京城的官员，不必拘束资历排序。部司郎中等官中有贤能者，“间一调之，或一处二人，以为目前蛩蟨之助”。这个建议，也得到明熹宗的支持和赞成。对于诏书起用而不愿就职者，赵南星则催其赴任。
赵南星催补缺官的努力在当时起了积极作用。天启初年，封建国家机器恢复正常运转局面的迅速形成。
整顿吏治
明代后期，吏治败坏是政治腐朽的一个重要方面。赵南星为官吏部、都察院，主管官吏的考察、任免等。官吏的考核决定去取的基础，赵南星此特别重视。他抨击了当时的考核不实，指出考核者与被考核者往往彼此勾结，互相包庇，使考核徒为虚文，“贤奸杂用”，朝政隳坏。
为了保证考核得实，他提出，当抚按考察后，“即将其所举、劾，令河南道发单各道，一一细加咨访，如考察之例”；在吏部考功司、都察院河南道及吏科“各立荐举簿一扇”，每遇抚按举、劾疏至，即记录在案，以备对照，“滥举必罚”；内、外官员“互相觉察”，“若有不公不法，通同故纵，以致属下举首、百姓告发，俱当连坐”。
另外，当时，赵南星奏折中曾提到官吏们多置国计民生于不顾，任上胡作非为，官场中歪风盛行：
其一，是贪污之风盛行。赵南星主张严惩贪官污吏。如在一份奏疏中，他建议：“以后秽迹昭彰者，抚按先行究问确实，而后具奏追赃”，“如有听嘱受贿、曲为庇护者，容臣等参奏重处，庶贪风渐息，而乱萌可消”。
其次，是“干进”之风盛行。赵南星主张对干进之风加以遏止。首先，他提出禁止官吏间的行贿受贿，尤其是当时盛行的馈送“书帕”之风。因此，赵南星入主吏部后，“素疾其弊，锐意澄清，独行己志，政府及中贵亦不得有所干请，诸人惮其刚严，不敢犯”。赵南星提倡官吏“以全力尽职业”，改变重交际、忽政事的行政作风。
其三，重交际、忽政事之风盛行。赵南星首先在吏部进行改革。他与吏部四司官（文选清吏司、验封清吏司、稽勋清吏司、考功清吏司）约定，“每日蚤起，即入衙门，至午后公事既毕，退食私寓，乃与知交往来”，“至于会推之事，亦欲蚤起入朝，及辰而散，以各营其职”。
规范帝行
万历年间，明神宗怠政庸懦，廷臣以在“国本”之争等事件中抗谏直言和依唯皇帝明显地分为了两派，前者主张尽早册立太子，并与明神宗的胡作非为展开斗争，以顾宪成、赵南星等为代表，逐渐形成东林党。后者依唯明神宗，人数虽少，但因有神宗和部分首辅作后台，气焰嚣张，势力很盛，先后结为齐、楚、浙等党，“声势相倚，并以攻东林、排异己为事”。
赵南星认为，政治改革的关键是皇帝改变作风，带头遵守封建纪纲。他指出，“国是”是“皇上之国是”，“惟皇上能定之”，“皇上一身，天下之大纪纲也”，因此振纪纲必“自皇上始”。他认为，只要神宗能改变作风，回到封建传统秩序的轨道上来，纪纲废弛的现象就可以得到扭转，天下大治则不难达到。否则，即使有志大臣百计补救，也不会收到什么好的效果。
此外，赵南星还抨击了官场中上官轻待下属、地方官淫刑作威等不良作风。并对明代后期政治改革审时度势提出了一些卓有见识的思想主张，并将之付诸实践，对清明政治、健全制度起到了很好的作用。
但是，也应指出，赵南星在朝时间很短，且职仅至吏部尚书，所以他的政治改革基本上局限于整顿吏治，而对皇帝怠政庸懦、宦官专权等无能为力。他认识不到所有这些黑暗腐朽现象是封建专制制度的痼疾，彻底消除这些现象的唯一途径是打碎封建制度，这反映出他的时代和阶级局限，也是他改革失败并为之付出生命代价的根本原因。但赵南星的政治改革思想和实践，在今天仍有借鉴意义。
赵南星是一位现实主义诗人，他的作品具有丰富的社会内容，鲜明的时代色彩和强烈的政治倾向，而且充盈着忧国爱民，心怀天下的崇高精神。由于连续不断地变幻着朝野的双重身份，使他的观察视角更加具有特殊性与穿透力。他以诗歌记录了万历一朝由盛到衰的时代变迁，使他的诗具有了诗史的价值。
王夫之在《明诗评选》一书中高度赞扬了赵诗，他认为赵诗具有文质兼美的特点，尤其是《灌园》，可与陶渊明之诗相媲美。
诗学思想
赵南星的诗学思想主要集中在以下几个方面：
一是主张“诗以道性情”，但他的性情论强调以“性”节“情”，归于性情之正。如《古诗为横山妇作》，叙述了一对患难夫妻的忠贞之爱。尽管凶荒之年众多乡民被逼为盗，其夫仍恪守本分，却被官府无辜捕杀，横山妇愤而殉情。虽诗题下标注此为“嘉靖中事”，但仍引发出作者的愤慨：“所遇即为盗，何必真假为？真盗如流星，疾步不可追。田夫饿无力，擒之如擒鸡。并彼横山夫，一一反接之。”“冤气凝不散，夜雨双悲鸣。”“天地终枯槁，此恨不可平！”处处表现出对于生活在社会最底层的劳苦大众的同情和对制造这一冤案的凶残官吏的控诉。
二是反对盲目模拟的行为，主张诗歌创作回归到对“性情”的抒发之上。他倡导“诗必从悟人”，他在《李于田诗集序》中提出反对“过于涂饰”，“以巧盖其丑”，甚至在写给子孙的诗中，也绝少儿女情长，悱恻缠绵之意，如《示清衡》中的：“鸿鹄养六翮，奋飞览九州。安能共鸒斯，竞为蒿下游？丈夫怀远志，圣贤以为俦。文藻绚山川，中情信姱修。所希在天表，于世亦何尤？”
三是重视“趣”，他同样也要求将真“趣”和真骨格、真力量结合在一起。如《再作此奉众甫慎可》中的：“阮氏竹林寻匹侣，陶家松径有辉光”，既赞誉了众甫慎可叔侄才华如大小二阮，又暗喻了自己如陶潜一样的隐居生涯，遣词贴切，不着痕迹。《平原君咏》中的“纵有百毛遂，朱门万里隔”，以“毛遂自荐”反而用之，深刻阐述了招贤兴邦的社会环境，即千里马和伯乐的辩证关系。
赵南星治学严谨，诗从先哲。他作诗必徇古道，以成大雅。赵南星认为：“诗者，圣人之雅言也。握管命意，必览先民而作，则赴理义以为归，合于作者，乃成德音。”
创作阶段
一般认为，赵南星的诗歌创作可分为三个阶段：
第一个阶段为出任汝宁推官期间的七年。这一阶段，初登政坛的赵南星踌躇满志，创作的诗词以反映其政治活动为主，如《雪夜大梁道中》《尉氏期郭明府不值》《信阳道中》等，此外，还有许多以赠答、游玩、宴饮为题材的诗词。总之，赵南星此时的创作心态可以归纳为闲适、享乐。
第二个阶段是万历京官时期。从万历九年（1581年）赵南星始入京为官（任户部主事）至万历二十一年（1593年）癸巳京察被罢，除去万历十四、十五两年因母丧丁忧，和因上“四害疏”被劾称病回乡的两年，赵南星实际在朝仅有八年时间。但在这八年的官场生涯，使赵南星目睹了官场的种种弊病，感受了天灾与人祸带给人民的无边痛苦，也使他的思想逐渐成熟和理性。他的诗词创作的题材发生转变，由理想化、抒情化逐渐直击现实。他的诗中反映了万历朝每一次重大事件，如其批判张居正夺情的五言律诗《壬午六月纪事》，叹息梁梦龙罢官的七言古风《梁公行》，庆祝张居正垮台、邹元标回朝的七言古风《长蛇歌，饮邹南皋作》，反映癸巳京察的《怀于景素先生》《怀史长灵》《太宰孙公屡疏求归不得，叩阙而行，追送之柏乡，赋此奉赠》等等。
第三个阶段是赵南星癸巳罢官，在乡闲居的二十八年期间。这近三十年，是其各类文学创作的最高峰。这一期间，赵南星的许多诗词是写自己在芳茹园闲居或是集会时的闲适安逸之情的，如《闲居二绝句》《东园闲居六言》《甲辰生日有感戏作》等，或是自己一人独处有感而发，或是几人集会有感而作，诗风恬淡自然。他的诗中亦记述了当朝的重大历史事件，如反映争国本的《赵虚白佥宪进建储表，事竣得请归养》，反映矿税征收、横行中原的《章元礼先生以四诗寄，如数奉酬》，反映妖书事件的《柏乡送归德沈相公四首》，反应万历二十八年征讨播州杨应龙反叛事的《送叔广之楚藩幕》等。除了军国大事，由于隐于山林，融入民间，赵南星诗词中对于地方发生的一些典型事例则多有反映。
赵南星散曲涉及拜佛求仙、赏花观景、风情调笑等闲居之作较多，值得重视的是，赵南星作为一名政治家，一生扶正抑邪，宦海浮沉，艰辛备尝，了解晚明吏治的败坏。《芳茹园乐府》中大部分作品又都写于罢官居家的三十年间，所以多磊落不平之气，如套曲《点绛唇·慰张巩昌罢官》《点绛唇·寿家君六十五》等，表达了他对“伤了时务，损了人民”的现实的忧虑；
另外，赵南星以俗曲形式写的男女恋歌，爽朗热烈，朴直清新，如《锁南枝》《折桂令》《喜连声》《玉抱肚》等，都表现了他豪辣顽艳的艺术风格。
赵南星在书法上也有一定的造诣。周之士《游鹤堂墨蔽》称：“赵梦白书，沉浑鸿博，秀色可餐。”
高攀龙《高子遗书》：侪鹤先生（赵南星）为小词，多寓忧世之怀。酒酣令人歌而和之，慷慨徘徊，不能自已。
陈鼎《东林列传》：余读南皋（邹元标）梦白（赵南星）两先生传，不禁涕泗滂沱而伤心也。
吴应箕《熹朝忠节死臣列传》：诗与杜工部（杜甫）殆欲近之。
王应奎《柳南续笔》引方苞语：高邑赵忠毅公（赵南星），有明一代可数计之君子也，同时官于畿辅，风节治行，见于公文，确乎有据者二十余人，而郡县旧志无一及焉。观其所不载，则其所载者，可尽信乎？
王士禛《古夫于亭杂录》：高邑赵忠毅公、高阳孙文正公（孙承宗），皆北方之伟人，天下望之如泰山、北斗。
尤侗《百末词馀跋》：“高邑赵侪鹤冢宰，一代正人也。予于梁宗伯处见其所填歌，乃杂取村谣里谚，耍弄打诨，以泄其肮脏不平之气。”
张廷玉等《明史》：赵南星诸人，持名检，励风节，严气正性，侃侃立朝，天下望之如泰山乔岳。《诗》有之，“邦之司直”，其斯人谓欤？权枉盈廷，谴谪相继，“人之云亡，邦国殄瘁”，悲夫！
曾国藩《曾国藩文集》：余观直隶先正，若杨忠愍（杨继盛）、赵忠毅（赵南星）、鹿忠节（鹿善继）、孙征君诸贤，其后所诣各殊，其初皆于豪侠为近。
