早年經歷

白敏中自幼喪父，隨從兄白居易等人學習，后考中進士，被李聽辟為節度掌書記，歷任河東、鄭滑、邠寧三鎮，又試任大理寺評事。

累職拜相

大和七年（833年），白敏中因母親去世，返回故鄉下邽，丁憂守孝。會昌元年（841年），白敏中被起復為殿中侍御史，分司東都事務，不久改任戶部員外郎。

會昌二年（842年），唐武宗打算起用白居易。宰相李德裕進言道：“白居易年邁多病，恐怕不堪擔負朝廷重任，其從弟白敏中學問不低于他，可加以任用。”唐武宗當日便任命白敏中為知制誥、翰林學士，后又改任中書舍人。

會昌六年（846年），唐宣宗繼位。白敏中以兵部侍郎之職被任命為同中書門下平章事，成為宰相，改任中書侍郎，兼刑部尚書。此后，白敏中又升任尚書右仆射、門下侍郎，封太原郡公。他在五年之內，歷經十三次升遷，由員外郎官至宰相。

出掌藩鎮

大中五年（851年），黨項入寇。崔鉉時任左仆射、門下侍郎，一心獨掌相權，不欲讓白敏中位于己上，便趁機提出派大臣前去鎮撫。三月，白敏中被任命為司空、同平章事、兼邠寧節度使，并充任招討黨項行營都統制置等使、南北兩路供軍使。他沿用裴度征討淮西時的做法，選擇朝廷大臣為部下將佐。

白敏中離京時，唐宣宗親自到安福樓餞行，賞賜通天帶，授他開府辟士之權，并讓神策軍隨行護衛。四月，白敏中行至寧州，得到諸將破賊的捷報，便勸諭黨項部眾，讓他們擇業安居。黨項平定后，白敏中被免去都統職務，專任邠寧節度使。

大中七年（853年），白敏中進拜特進、司徒，改任成都尹、劍南西川節度使。他治理西川五年，增加騾軍，修復關壁，功勞卓著，加太子太師。大中十一年（857年），白敏中徙任江陵尹、荊南節度使，仍舊保留同平章事一職。

復居宰輔

大中十三年（859年），唐懿宗繼位。白敏中被召回京師，擔任司徒、門下侍郎、同平章事，再次輔政，不久升任侍中。咸通元年（860年），白敏中在上朝時，不幸跌倒在臺階上，傷了腰部，被人用肩輿抬回家中。

此后，白敏中三次上表皇帝，請求辭去相位，但都沒有得到唐懿宗的批準。右補闕王譜勸諫道：“陛下即位不久，正是宰相盡心效力的時候。白敏中已經臥床四個月，難以勝任宰相之職。請陛下同意白敏中辭職，另擇宰相。”唐懿宗大怒，竟將王譜貶為陽翟縣令。九月，白敏中升任中書令。

病逝鳳翔

咸通二年（861年），南蠻作亂。唐懿宗召白敏中入朝議事，并命人扶他上殿。白敏中堅持請辭，遂以中書令之職出任鳳翔節度使。不久，白敏中再次上表，請求辭官歸鄉，守護祖墓。唐懿宗又任命他為東都留守，但他卻極力推辭。唐懿宗無奈，只得讓他以太傅之職退休。

同年七月，白敏中在鳳翔病逝，終年七十歲，而此時同意他退休的詔書尚未傳到。唐懿宗得知白敏中死訊，廢朝二日，追贈他為太尉。太常博士曹鄴認為白敏中“病不堅退，驅逐諫臣，怙威肆行”，給他定謚號為丑。