宋庠的祖先是宋国君主宋微子。其高祖宋绅，于唐昭宗时任御史中丞，因言语不当而获罪免职，举家迁于开封府雍丘县双塔乡双塔集村（今河南商丘民权县双塔乡双塔集村），遂为双塔乡双塔集村人。
宋庠生于宋太宗至道二年（996年），他幼年时同弟弟宋祁随父在外地读书，稍长离父还乡。宋庠初名宋郊，后因御史言其“姓符国号，名应郊天”，郊和交同音，交含有交替的意思，宋仁宗命其改名，宋郊因而改名宋庠，更字公序。
宋仁宗天圣二年（1024年），宋庠、宋祁两兄弟，同举甲子科进士。礼部奏宋祁第一，宋庠第三，刘太后（章献皇后）不欲以弟先兄，乃擢宋庠第一，而置宋祁第十，故有兄弟“双状元”之称。由此宋庠成乡试、会试、殿试都是第一的“连中三元”之人。
宋庠中状元后，擢大理评事、同判襄州。后被刘太后看中，破格升为太子中允、直史馆，历任三司户部判官，同修起居注，再迁左正言。
仁宗郭皇后被废时，宋庠与御史伏在官署争辩，被处以罚金。许久后，宋庠任知制诰。曾上疏建议科举应文武分试，被采纳。不久，兼任史馆修撰、知审刑院。当时，密州一霸王澥私自造酒，并杀人灭口，宋庠不顾当朝宰相陈尧佐说情，坚决地判王澥死刑，大快民心。
宝元（1038年—1040年）年间，宋庠以右谏议大夫职任参知政事，拜相。宋庠为相儒雅，遇事是非分明，因与宰相吕夷简不和，被排挤，加之弹劾范仲淹，被贬知扬州。范仲淹变法失败，朝廷遂擢宋庠为枢密使。
庆历三年（1043年），因其子与匪人交结，出知河南府，徙知许州、河阳。
庆历七年（1047年），春旱，用汉灾异策免三公故事，罢宰相贾昌朝，辅臣皆削一官，宋庠为右谏议大夫。庆历八年（1048年），除尚书工部侍郎，充枢密使。
皇祐元年（1049年），拜兵部侍郎、同中书门下平章事，久居相位，终无建树。
皇祐三年（1051年），又因家法不严，纵容子弟过错，遭包拯弹劾而被罢相，出知河南府，几经迁徙，鬓染秋霜，被仁宗封为莒国公。
治平元年（1064年），宋庠请求告老还乡，不准，改封郑国公，称镇武宁军，出判亳州。宋庠前后所至，以慎静为治，及再登用，遂沉浮自安。晚年笃爱幼子，带子赴任，至亳州后多次请求告老还乡，最后，以司空身份致仕。
治平三年（1066年）四月，宋庠病故于家，享年七十一岁。朝廷追赠太尉兼侍中，谥元献（一作元宪）。帝撰其碑曰：“忠规德范之碑”。
宋庠与弟宋祁应举时，俱以文学名闻天下。俭约不好声色，读书至老不倦，善于纠正谬讹。
宋庠曾校定《国语》；撰《国语补音》三卷；又辑《纪年通谱》，区别正闰，为十二卷。另有《掖垣从志》，三卷；《尊号录》一卷；《别集》四十卷。
有文集四十四卷，已散佚。清四库馆臣从《永乐大典》辑得宋庠诗文，编为《宋元宪集》四十卷。 [7] 《全宋诗》辑其诗十四卷。
书法传世作品有《致宫使少卿尺牍》。
麈史
乡人传元宪母梦朱衣人畀一大珠，受而怀之，既寤，犹觉暖，已而生元宪。后又梦前朱衣人携文选一部与之，遂生景文，故小字选哥。
宋元献继母，乃吾里朱氏也。元宪与仲氏景文因依外家，就学安陆，居贫。冬至，召同人饮，元宪谓客曰：“至节无以为具，独有先人剑鞘上裹得银一两，粗以办节。”乃笑曰：“冬至吃剑鞘，年节当吃剑耳。”予先君未冠居下座，尝曰：“观二公居贫，燕笑自若，宜后享名位。”
救蚁
宋朝宋郊（即庠未第时原名），弟祁，雍邱人，天圣初与弟同举进士。未第时，有僧相之云：“小宋大魁天下，大宋亦不失科甲。”后数日僧见郊，异之曰：“君何满面阴骘纹，似救数万生命者。”郊曰：“惟前日见蚁被水淹，戏将竹编桥渡之。”僧曰：“即此便是，当大魁天下。”后有章献太后不欲以弟先兄之事。果如此也。后人为纪念宋庠救蚁事迹，修建了桥，命名为渡蚁桥。（现地广水市南门）
类苑
宋郑公初名郊，字伯庠，有忌其先进者谮之，谓其姓符国号，名应郊天。又曰：“郊音交，交者，替代之名也。宋交，其言不祥。”仁宗命改之，乃改名庠，字公序。
青箱杂记
夏文庄守安州，宋莒公兄弟尚布衣，文庄异待之，命作落花诗，莒公一联云：“汉皋佩冷临江失，金谷楼空到地香。”子京一联云：“将飞更作回风舞，已落犹存半面妆。”文庄曰：“咏落花而不言落，大宋当状元及第。又风骨秀重，异日当作宰相。小宋非所及，然亦须登严近。”后皆如其言。文庄在河阳，莒公登庸，以别纸贺曰：“所喜者昔年安陆已识台光。”盖为是也。
宋莒公平时分题课赋，每屈于子京。及作鸷鸟不双赋，则子京去兄远甚。莒公遂擅场。
湘山野录
宋郑公庠省试良玉不琢赋，号为擅场。时胥内翰偃酷爱之，谓非二宋不能作，奈何重押一韵，有“怀奇擅名”及“而无刻画之名”之句，深惜之。密为改擅名为擅声，置之第一。迨发试卷，果郑公也。王平甫撰胥公碑云：“诸孤幼甚，归于润州。平日荐擢相踵，而材势大显者，无一人为助，独宋郑公恤其家甚厚。”
西清诗话
宋元宪为内相，望临一时，且大用矣。同列有谮其姓宋名郊非便，公奉诏，更名庠，意殊怏怏。会用新名移书与叶清臣，仍呼同年。叶戏答曰：“清臣是宋郊第六入选，编阅小录无宋庠。不知何许人？”公因寄一绝云：“纸尾勤勤问姓名，禁林依旧沾华缨，莫惊书录称臣向，即是当年刘更生。”本朝状头入相者，吕文穆、王文正、李文定、宋元宪。元宪登庸，知制诰，石扬休贺以诗曰：“皇朝四十三龙首，身到黄扉止四人。”副枢王伯庸尧臣曰：“何不道已四人，而特言止，惜哉。”盖伯庸继元宪魁天下，未几薨于位。自庆历距今，迄未有继者，异哉！
钱氏私志
宋丞相精字学，在政府，堂吏书牒尾以俗体书宋作宋，公不肯下笔，曰：“此非吾姓。”堂吏惶恐改之，乃肯书名。归田录俗书宋字木下作两点。
宋庠在政府，上元夜在书院读周易，闻小宋点华灯拥歌妓醉饮。翼日谕所亲令诮让云：“相公寄语学士，闻昨夜烧灯夜宴，穷极奢侈，不知记得某年上元同在某州州学内吃虀饭时否？”学士笑曰：“却须寄语相公，不知某年吃虀饭是为甚底？”
涑水纪闻
吕申公作相，宋郑公参知政事。吕素不悦范希文。一日希文答元昊书，录本奏呈。吕在中书，自语曰：“岂有边将与叛臣通书。”又云：“奏本如此，又不知其所与书何所言也。”以此激宋。宋明日上殿，果入札子论希文。仁宗沉吟久之，曰：“范仲淹莫不致如此。”吕公徐应曰：“擅答书不得无罪，然谓之有他心，则非也。”宋公色沮无辞。明日，宋出知扬州。又二年，希文参知政事，宋尚在扬，以长书谢过，云为佥人所使。其后宋公作相，荐范纯仁试馆职。纯仁尚以父前故，辞不愿举。
东轩笔录
宋元献初罢参政，知扬州，以双鹅赠梅尧臣。尧臣作诗曰：“昔居凤池上，曾食凤池萍。乞与江湖走，从教养素翎。不同王逸少，辛苦写黄庭。”宋公得诗，殊不悦。
名臣言行录
太原有弓箭社，宋相下令，籍为部伍，仍须用角弓。太原人贫，素用木弓，自此有卖牛买弓者。
孔平仲谈苑
钟著作生二女，长嫁宋氏，生庠、祁。季嫁常州薛秀才，生一女，为尼，与僧居和大师私，生一女，嫁潘秀才。潘有子名与稽，今为朝奉大夫。与稽视居和，盖外祖父也。居和以牛黄丸疗风疾者也，饮酒食肉，不守僧戒，然用心善良，每乡里疾疫，以药历诣诸家，救其所苦，或以钱赒之。薛尼于宋氏以姊妹亲常在京师。是时庠为翰林学士，尼还常州。和病，问：“京师谁为名族善人者？”尼曰：“吾所出入多矣，无如宋内翰家也。”和曰：“我死，则往托生。”尼曰：“狂僧，宋家郡君已娠矣，安得托生？”和曰：“吾必往也。”既而和死，人画一草虫于其臂。是日，宋家郡君将娩，祁之妻往视，见一紫衣僧入室，亟走避。既而闻儿啼，曰：“急令僧去，吾将视吾姒。”人曰：“未尝有僧也。”乃知所生子，乃和也。既长，形相酷似和，亦好饮酒食肉，隐然有草虫在其臂。名均国，为绛州太守。
东斋记事
蔡君谟云：“宋元宪公近之和气拂然袭人，景文则英采秀发，久视之，无一点尘气，真神仙中人也。”