桓武天皇の第一皇子として立太子されたが、病弱で父との関係が微妙だった。即位後、藤原薬子を寵愛し、政治改革に取り組むも、薬子とその兄藤原仲成の影響で政権が不安定に。大同4年（809年）、病気で嵯峨天皇に譲位し、上皇となる。弘仁元年（810年）の薬子の変で政権奪還を図るも失敗し、仏門に入った。遺跡名「市庭古墳」は平城京大極殿跡の北にあり、平城天皇の陵とされるが、前方後円墳だったことが判明。奈良県奈良市佐紀町に楊梅陵がある。