湖南茶陵人。1880年1月25日生于浙江杭州。卒于南京。其父谭钟麟曾任陕西巡抚，陕甘、闽浙和两广总督等职。谭延闿1904年中进士，授翰林院编修，同年回到湖南参与新政。1906年，清政府预备立宪，谭延闿积极响应，于次年组织“湖南宪政公会”，率领湘省绅士，上书清政府请开议院和国会。1910年，湖南谘议局成立，被举为议长。此后他以谘议局为平台，领导湖南保路运动、国会请愿运动和地方自治运动。1911年10月，湖南光复后，谭延闿任省军政府参议院议长、民政部长，未几湖南都督焦达峰被杀，继任都督。

从1911年10月至1920年11月，谭延闿先后三次督湘。第一次督湘期间，谭延闿一面坚持革命派和立宪派联合执政，以维护地方稳定；一面派兵增援武昌，策动别省独立，助推革命在全国的胜利。民国成立后，推行“开明专制”，对湖南省政颇有建树。1913年10月，因在二次革命中曾宣布湖南独立，袁世凯将其免职，任命汤芗铭为湖南都督。1915年12月，护国战争起，湖南掀起反袁驱汤斗争。1916年8月，北洋政府任命谭延闿为湖南省长兼署督军，是为第二次督湘。1917年，通电反对张勋复辟。在省政上，提出“湘人治湘”，反对段祺瑞推行以北洋派为中心的武力统一政策，反对北军进入湖南。1917年8月，段祺瑞免去其湖南督军之职，任命傅良佐为湖南督军。同年，护法战争爆发后，谭延闿坐镇永州，统一湘南，被孙中山的广州护法军政府任命为湖南督军，与北军的湖南都督张敬尧形成对峙局面。1920年6月，谭延闿进入长沙，第三次督湘。此次督湘仅数月，同年11月解职。在第三次督湘期间，大力推行湖南的“地方自治”，奠定了民初湖南地方自治之基。

1923年2月，谭延闿受孙中山之邀赴广州大元帅府任职，从此追随孙中山从事国民革命。先后担任大本营内政部长、建设部长，率部先后参与平定陈炯明、杨希闵、刘震寰兵变，对广东革命政权的巩固、发展贡献颇大。1925年7月，大元帅府改组为广州国民政府，谭延闿任国民政府常委、军事委员会委员，所部湘军改编为国民革命军第二军，谭延闿兼任军长。1926年3月，汪精卫出国，谭延闿代理国民政府主席，4月被选为中央政治委员会主席，7月又代理政治会议主席。1927年，蒋介石在南京另立国民政府，宁汉分裂。谭延闿周旋于各派势力之间，9月15日，宁、汉、沪三方代表在上海成立国民党中央特别委员会，被推为成立大会主席，并被任命为改组后的国民政府常委。1928年初兼任国民政府主席。10月，蒋介石改组国民政府，成立五院，谭延闿任行政院长。1930年9月22日在行政院长任上病逝。