陶谷字秀实，..州新平人。本姓唐，避后晋高祖石敬瑭名讳改姓陶。历任北齐、隋、唐官职，成为名家望族。其祖父唐彦谦，历任慈、绛、澧三州刺史，有诗名，自号鹿门先生。其父唐涣，领夷州刺史，唐末之乱，被..州主将杨崇本害死。当时陶谷还年幼，随母亲柳氏在崇本家长大。
十多岁，能写文章，起家任校书郎、单州军事判官。曾经用文章交游宰相李崧，李崧非常看重他的文章。当时和凝也任宰相，李崧和和凝一起上奏任命他为著作佐郎、集贤校理。改任监察御史，分司西京，升任虞部员外郎、知制诰。正好后晋高祖废除翰林学士，由他兼管朝中内外诏令。诏令名目繁多，陶谷的言辞常常适宜，是当时最好的。后晋少帝初期，赐给他绯袍、靴、笏、黑银带。天福九年(944)，加任仓部郎中。
当初，李崧随着契丹兵北迁，高祖进入京师，把李崧的住宅赐给苏逢吉，而李崧在西京另有田地住宅，逢吉都取为己有。李崧从北边回朝，把住宅券献给逢吉，逢吉不高兴，而李崧的子弟几次口出怨言。后来逢吉诬告李崧与他的弟弟李屿、李山义等人进监狱，李崧害怕，称病不出。
李崧的族子李日方任秘书郎，曾经前去看望李崧，李崧对李日方说：“近来朝廷对我有什么议论？”李日方说：“没有别的，只有陶给事往往在大众场合极力诬蔑叔父。”李崧叹道：“陶谷从单州判官任上，我任用为集贤校理，不过几年提升至掌管诰命，我哪里有负于这个陶氏子呢？”到李崧遇祸，李日方曾经因公事见陶谷，陶谷问李日方：“认识李侍中吗？”李日方严肃地回答说“：是我的远房叔父。”陶谷说“：李氏之祸，是我出的力。”日方听说后脊背出汗。
陶谷脾气急率，曾经与兖州节度安审信集会，杯酒间失和，被审信奏告。当时朝廷正姑息迁就武将，陶谷因此被贬任太常少卿。陶谷曾经上言“：以前我在西京监察任上，常见监察部门判决刑事案件，很少能及时处理。至于民间夫妇有小事争讼，拖延淹滞，民间死亡丧葬，一定等待监察部门判决，奴仆病亡，也需要检验。官吏乘机为奸，而索求不已，上十天不能埋葬。希望申令条约来革除这些弊端。”朝廷采纳了这一建议。不久授任中书舍人。曾经请求教习乐工、停罢二舞郎，以及禁止百姓采伐桑枣树木为柴禾，朝廷都采纳了他的请求。开运三年(946)，赐给他金紫朝服。
契丹主回北方，胁令陶谷随行。陶谷逃藏在僧人房舍中，穿大布衣服，装作行路人打扮。军士怀疑有诈，持刀威胁他一天四次。陶谷非常工于历数，对同辈说“：西南方五星连珠，汉地应当有皇帝出现。契丹主一定不得归国。”到耶律德光死去时，有孛星光芒指向北方，陶谷说“：从此契丹自相残杀，永不侵扰中国。”于是回归汉地，任给事中。乾..年间，令常参官转对。陶谷上言说：“五天上一道奏章，并非旧制。群臣依次应对，言论不同。徒然污染皇上聪明，无益于时政，希望停止转对。在朝群臣有所闻见，允许随时入宫禀告。”皇帝采纳了。
在后周任右散骑常侍，世宗即位，升任户部侍郎。跟从世宗征伐太原，当时鱼崇谅迎接母亲后到，陶谷乘间说：“崇谅宿留不来，有观望之心。”世宗很怀疑他。崇谅又上表叙述母亲病情，诏令允许他回到陕州赡养母亲，任命陶谷为翰林学士。
世宗曾经对宰相说“：我看历代君臣治平之道，实在不易。又考虑后唐、后晋之后，乱臣狡将，僭窃帝号者多。现在中原刚刚平定，羌、蜀、幽、并尚未平定，教化不能施及远方，应当命令近臣各写策论，研究经邦济国的方略。”于是下令承旨徐台符以下二十多人，各撰《为君难为臣不易论》、《平边策》献给皇帝。这些策论大多赋以修文德招远人之意，只有陶谷与窦仪、杨昭俭、王仆认为国土接近江、淮，应当用军队攻取。世宗自攻克高平，常常训练士卒讲习武事，打算统一天下。看到陶谷他们的策论，欣然采纳，从此平定江南之意越发坚决。
显德三年(956)，升任兵部侍郎，加任承旨。世宗留心农事，命工匠刻木成耕夫、织妇、蚕女的形状，放在宫中，考虑劝课农桑的方法，陶谷为此写赞词呈进皇上。显德六年，加任吏部侍郎。
宋朝初期，转任礼部尚书，仍然像从前兼任翰林承旨。陶谷在翰林，与窦仪不和，窦仪有名望，陶谷怕他倾轧自己，曾经依附宰相赵普与赵逢、高锡等人共同排挤窦仪，窦仪终于不能做到宰相。
乾德二年(964)，任判吏部铨兼知贡举。再任南郊礼仪使，一切法物制度，多由陶谷所定。当时范质任大礼使，以卤簿清游队中有甲骑具装，不知这是什么制度，向陶谷问教。陶谷说：“后梁贞明丁丑年，河南尹张全义献给朝廷人甲三百副、马具装二百副，这些人甲以布为衬里，以黄..为表层，用青绿画为甲文，用红锦绿青..为下裙，以绛韦为络线，金铜佩..，长度到膝盖。前胸制成人面二目，背连胸用红锦腾蛇缠裹。马具装是平常马甲，只在前胸及后革秋加上珂拂。庄宗进入洛阳，全部烧毁。”范质命令有关部门按陶谷说的样式，仿造供用。又有皇帝乘坐的辇舆，长期失去旧制，陶谷创意建造，后来沿用不衰。明德门建成，诏令陶谷为之作记。
乾德年间，朝廷命库部员外郎王贻孙、《周易》博士奚屿共同考试品官子弟。陶谷向奚屿托付自己的儿子陶晋阝，陶晋阝文章不通，以合格欺骗皇上，补任殿中省进马。不久被人告发，交送御史府审问，奚屿被贬任乾州司户，王贻孙被贬任左赞善大夫，罚陶谷两个月的俸禄。陶谷后来历升至刑部、户部二尚书。开宝二年(969)，去世，终年六十八岁。追赠右仆射。
陶谷强记好学，博通经史，诸子佛老，都有所研究；多收集法书名画，擅写隶书。为人隽辨宏博，但奔竞务进，热心宦途迁升，见后学有文采者，一定极力赞誉；听说达官有名望者，则巧为诋毁排挤，他的多忌与好名就像这样。当初，太祖打算受禅，还没有禅文，陶谷在旁边，从怀里取出一篇禅文交给太祖说“：已经写成了。”太祖很看不起他。曾经自言自语说“：我头骨法相不平常，应当戴貂蝉冠。”这是有意受到重用，人们多笑话他。他的儿子名邴，官至起居舍人。天禧四年(1020)，录用陶谷的孙子陶萛为试秘书省校书郎。