陈桷字季壬，温州平阳人。以上舍贡辟雍。政和二年(1112)，获廷对第三名，被授予文林郎、冀州兵曹参军，历任尚书虞部员外郎。
宣和七年(1125)，提点福建路刑狱。福州调发防秋兵，钱粮没有满足要求，士兵杀死将领，事变发生突然，吏民奔溃，全城震骇。陈桷进入乱兵之中，向他们讲明祸福道理，乱兵沮丧气馁，要求陈桷上奏将领是自毙而死，陈桷装作听从他们的请求，派人从小路急奏朝廷，并以前面的奏章不实请求处分，朝廷因陈桷应变有方，不予追究。叛兵征调上路后，陈桷在途中追杀首恶二十多人，一方得以安定。建炎四年(1130)五月，又任福建路提刑，不久因病请求奉祠，主管江州太平观。
绍兴三年(1133)，陈桷被任命为金部员外郎，升为郎中。当时言事的人都列举细小事务，而忽略重大利害问题。陈桷上奏说：“如今应当专讲治道的根本，修明政事以抵御敌国，不应当像平时那样用烦杂细务干扰皇上。”又说“：刺史县令布满天下，不可能都任用得人，请选拔监司官员，使他权重任久。”朝廷任命他为太常少卿。又陈述攻守两策，认为关键在于得到民心，修明军政。
绍兴五年(1135)，陈桷任直龙图阁、知泉州。次年，改任两浙西路提刑。请求设立县乡三老以端正风俗，凡是宫室、车马、衣服、器械都制定等级标准，重视侈靡禁令。绍兴八年(1138)，升任福建路转运副使。
绍兴十年(1140)，又被任命为太常少卿。恰逢分类编辑徽宗御书完成，诏令收藏敷文阁，陈桷认为：“原来的制度自龙图至徽猷阁都设学士、待制，杂压著令，龙图位在朝请大夫之上，至徽猷位在承议郎之上，每阁之间相差太远，议者怀疑这样不伦不类。直敷文阁的直到徽猷阁与诸阁大同小异，降低班次就会太卑下，应参酌取中，并为一列，不必相差太远，这样才能使名位有序，仰称陛下严格遵守祖宗谟训之意。”又说“：袷祭祖宗用太牢之礼，这是祀典的常例。皇上即位之初，没能具备礼仪，只用一羊，请求参照绍兴六年诏旨，恢复使用太牢。”
绍兴十一年(1141)，任权礼部侍郎，赐给三品官服。普安郡王出..，奉诏与吏部、太常寺讨论以往的事例。陈桷等认为太子没立，应该崇高礼仪以维系天下民望，于是以《皇子出..礼例》上报，有人以为太隆重。诏令以不详具典故、专任己意、怀奸附丽等理由，将陈桷和吏部尚书吴表臣，礼部尚书苏符，郎官方云翼、丁仲宁，太常官员王普、苏籍等一起罢免。不久又命陈桷提举江州太平观。
绍兴十五年(1145)，陈桷知襄阳府，充任京西南路安抚使。襄、汉地区遭受兵火之灾后，民物凋敝，陈桷请示朝廷，以当今的户数才是太平时的二十分之一，而赋税比那时还多，请求给予减免。次年，金、房州士兵发生叛乱，陈桷派遣士兵平定后上报。汉水决堤泛滥，冲毁居民房屋，陈桷亲自率领军民修筑堤岸，民众赖以平安。因病请求奉祠，朝廷任命他为秘阁修撰、提举江州太平兴国宫。绍兴二十四年(1154)，改知广州，充任广南东路经略安抚使，没到任而去世，时年六十四岁。
陈桷为人宽宏含蓄，以诚待人，淡泊名利。秦桧当政时，以永嘉为寓里，士大夫攀缘依附的，无一不位登显要。陈桷因立螭故旧，被皇上所知，出入顿挫，晚年由奉常少卿擢为权小宗伯，又以议礼不合忤逆皇上被罢免，其节操有足以称赞的地方。自称为“无相居士”。著有文集十六卷。