趙暉弱冠時因為驍勇果敢應募，習武善騎射，勇力過人，隸屬于唐莊宗李存勗帳下。與後梁經過百餘戰，因作戰勇敢，立功轉任馬直軍使。同光年間，跟隨魏王李繼岌破前蜀，受命分統所部，統兵南戍邊陬。唐明宗即位，征他還朝授禁軍指揮使。石敬瑭滅唐，建立後晉，趙暉參掌禁軍，跟隨從馬全節攻安陸，輔佐杜重威戰宗城。累功封奉國指揮使。開運三年（946年），契丹滅晉，趙暉激憤，與部將王宴等驅逐契丹所命官吏，攻下陝州。劉知遠建立後漢，任命他為保義軍節度使、陝虢等州觀察處置使等。乾祐二年（949年），改為鳳翔節度使，同中書門下平章事。平定王景崇之亂有功，加檢校太保兼侍中。郭威建立後周，趙暉入京授歸德軍節度使，加中書令，以太子太師致仕之職告退，封為秦國公。顯德元年（954年）去世。