是宋徽宗長子， 哲宗元符三年(1100年)四月乙酉日(5月23日)生， 母顯恭皇后王氏。
宣和七年(1125年)十二月， 金兵南下時受父徽宗之禪即位。 次年被迫起用主戰派李綱抗金， 斬殺罷黜了蔡京一黨， 卓有成效， 金兵北退。 但仍答應以賠款、割太原等三鎮乞降求和。
靖康元年 (1126年)金人複來， 十一月金兵圍困汴京開封， 親自前往金營議和被扣留。
靖康二年(1127年)二月， 汴京城破， 北宋滅亡， 與徽宗被金廢為庶人， 四月與徽宗等宗室以及北宋一些大臣被金兵俘擄北去， 先置於燕京， 九月又徙往更遙遠的上京會寧府(今黑龍江阿城)。
次年金天會六年(1128年)八月，
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皇統元年(1141年)， 金熙宗改封其為天水郡公， 昏德公(徽宗， 已故)為天水郡王， 海濱王耶律延禧(遼末代皇帝)為豫王。
南宋紹興十二年(1142年)， 高宗之母韋氏與徽宗“梓宮”被放還南歸， 臨行前在五國城趙桓跪求韋氏帶信給高宗趙構， 求他這位同父異母弟將其贖回， “只為太乙觀主足矣， 他不敢望也。 ”明說只求讓他回宋出家去道觀做一個道士就行了， 不再有做皇帝的念頭。 韋氏歸後， 渺無音信。 然高宗議和， 殺岳飛等名將， 所慮著惟欽宗爾。
金海陵王完顏亮即位後， 一度曾把趙桓遷到上京會寧府居住。 貞元元年(1153年)， 完顏亮自上京遷都燕京， 改名為中都， 將趙桓帶去。
正隆元年六月(1156年)， 趙桓在燕京病死， 終年57歲， 金朝將其葬於永獻陵(今河南省鞏縣)。
趙桓死在燕京是史書有記載的， 有定論的。 《辭海》、《中國歷史大事年表》等說他死在五國城是不對的。
趙桓死因另據《大宋宣和遺事》記載， 紹興二十六年六月(1156年)， 金國皇帝完顏亮命57歲的宋欽宗趙桓和81歲的遼天祚帝耶律延禧去比賽馬球。 耶律延禧善騎術， 企圖縱馬沖出重圍逃命， 結果被亂箭射死。 欽宗皇帝身體孱弱， 患有嚴重的風疾， 又不善馬術， 很快從馬上摔下， 被馬亂踐而死。
直到紹興三十一年(1161年)， 趙桓的死訊才傳到南宋， 其弟高宗趙構表面上痛不欲生， 內心卻暗自竊喜， 終於可以心安了， 七月， 為其上諡號“恭文順德仁孝皇帝”， 廟號欽宗。