裴炎，字子隆，绛州闻喜人，唐朝宰相，折冲都尉裴大同之子。出身河东裴氏洗马房，自小勤奋好学，精通《左传》，后以明经及第，起家濮州司仓参军，迁监察御史、起居舍人等职。唐高宗去世前，授为顾命大臣，接受遗诏辅政，拜中书令，支持武则天发动政变，废黜唐中宗李显，拥立唐睿宗李旦，赐爵河东侯。睿宗继位之后，武则天临朝称制，武承嗣上书请求设立武氏七庙，裴炎极力反对，自此开始与武则天发生矛盾。徐敬业发动扬州叛乱期间，裴炎主张还政唐睿宗，坐罪谋反，斩于洛阳都亭。
裴炎，年轻时就读于弘文馆，勤奋好学，每当同学出外游玩时，仍旧苦读不辍，后以学业未精为由，拒绝官府征辟。在弘文馆苦学十年，精研《左传》，参加科举，以明经及第，被授为濮州司仓参军，后历任御史、起居舍人。
裴炎升任黄门侍郎，加授同中书门下三品，成为宰相。术士明崇俨被刺杀，武则天怀疑是太子李贤指使，便命裴炎与薛元超、高智周一同到东宫审讯，结果在东宫搜出铠甲数百具，李贤因此被废为庶人。
唐高宗前往东都洛阳，命裴炎留守长安，辅佐皇太子李显。唐高宗病重，命李显前往洛阳监国，并让裴炎与刘齐贤、郭正一在东宫处理政务。高宗去世，李显即位，是为唐中宗，裴炎受遗诏辅政，改任中书令，执掌政事笔，将政事堂由门下省迁往中书省。
唐中宗欲封岳父韦玄贞为侍中，又欲任命乳母之子为五品官，结果遭到裴炎的极力反对，他负气道：“我就算把国家让给韦玄贞都没什么，何况区区一个侍中。”裴炎非常恐惧，便禀告太后武则天，决定废黜皇帝。武则天命裴炎与宰相刘祎之、羽林将军程务挺、张虔勖率军入宫，宣布太后懿旨，废中宗为庐陵王。
唐中宗被废后，武则天又立豫王李旦为帝，是为唐睿宗，裴炎因定策之功，被封为永清县男。当时，唐睿宗虽是皇帝，朝权却都掌握在武则天手中。武承嗣请求立武氏七庙，并追封先祖为王。裴炎进谏道：“太后母仪天下，不应偏私于亲属。难道太后忘记吕氏败亡的教训吗？”武则天道：“吕后封生者为王，而我是在追尊死者，情形并不相同。”裴炎道却认为应防微杜渐，武则天很不高兴。
后来，武承嗣又建议武则天诛杀韩王李元嘉、鲁王李灵夔，以绝宗室之望。武则天询问宰相的意见，刘祎之、韦思谦都一言不发，只有裴炎极力反对，武则天更不高兴。不久，裴炎进爵为河东县侯，他打算趁武则天出游龙门，以武力劫持，逼她还政给唐睿宗，但武则天却因连日大雨，取消了出游的计划，裴炎的谋划未能成功。
英国公徐敬业在扬州起兵，反对武则天，裴炎趁机进言道：“皇帝已经成年，却始终未能亲政，才让小人有了造反的借口。如果把朝政还给皇帝，叛军不用征讨便会自行瓦解。”御史崔詧当即弹劾裴炎，道：“裴炎身为顾命大臣，不思讨平叛乱，却让太后还政，必是怀有异心。”武则天遂将裴炎关入诏狱，命御史大夫骞味道、御史鱼承晔审问。凤阁侍郎胡元范、纳言刘齐贤上疏为裴炎辩护，并以身家性命力保裴炎不反，武则天却坚称裴炎有谋反之意，而裴炎也抱定必死之心，叹道：“宰相入狱，再无生理！”
武则天将裴炎斩杀于洛阳都亭驿，抄没其家产，但裴炎家中毫无积蓄。不久，曾为裴炎申辩过的官员相继获罪，胡元范被流放巂州，刘齐贤贬任吉州长史，大将军程务挺也被斩于军中。唐睿宗为裴炎平反，追赠他为太尉、益州大都督，赐谥号为忠。
裴炎，受高宗遗命辅佐中宗的宰相，当中宗欲以岳父韦玄贞为宰相时，他认为这是任人唯亲，无功食禄，表示坚决反对。为了维护李唐江山，和武则天合谋废黜中宗，另立睿宗为帝，但当武则天大权独揽，睿宗形如傀儡时，裴炎又挺身而出，进行谏阻。他要求武则天还政天子，又是“受遗老臣，倔强难制”，因此最终被诬以谋反罪杀害。