南居益，字思受，渭南人，是尚书南企仲的本家儿子、师仲的侄子。居益的曾祖南从吉与曾伯祖南大吉都是进士，他们两个人的儿孙也一个接一个地登上黄榜。
企仲是大吉的孙子，万历八年(1580)进士。因为祖母年龄大了，他请假在家给祖母养老送终。祖母过世后，他出任刑部主事。有一次过客把自己的财物寄存在企仲家里，夫妻两个人一起死掉了，企仲还是把他们的儿子叫来把财物归还了。吏部尚书孙丕扬认为企仲有贤德，把他调到自己手下，当文选郎，然后提拔他为太仆少卿，又升为太仆卿。三十年，神宗因病下诏减免矿税，释放在押的囚犯，起用因为提建议被贬免的大臣。后来又后悔了，传令矿税还照旧征收，余下的由有关部门讨论执行。吏、刑二部尚书李戴、萧大亨几天里迟迟不向上报请，企仲请神宗立即把他们两个罢免，然后传令二部立即按照诏书执行。神宗大为恼火，传出指示立即停办这两件事，把企仲贬了一级。给事中萧近高，御史李培、余懋衡也请神宗对发布过的诏书保持信用，神宗更为恼火，把他们三个都扣了官俸，并且传令加重对已经贬了官的邹元标等人的处罚，想用这来钳制敢提意见的人。阁部几个大臣极力争论，神宗才作罢。可是给事中张凤翔迎合神宗的心意，上书就别的事情弹劾企仲，企仲于是被剥夺了官籍。天启初年，企仲得到起用，做了太常卿，又逐渐升到南京吏部尚书，最后因年老退休了。师仲的父亲南轩当过吏部郎中，曾经编写过《通鉴纲目前编》。师仲自己官至南京礼部尚书。
居益从小注意砥砺自己的操行，考中万历二十九年(1601)进士，初任刑部主事。经多次升迁，当了广平知府，又晋升为山西提学副使、雁门参政，还做过按察使、左右布政使，但都是在山西。
天启二年(1662)，居益入朝当了太仆卿。第二年升右副都御史，前往巡抚福建。
红毛夷是海外来的杂色人种，绀紫色的眼睛，红色的头发和胡须，他们自称和兰国，自古以来跟中国没有往来，后来经过大泥、咬口留吧两国跟福建商人交往上了。万历年间，奸民潘秀领他们占领了澎湖，要求通商，巡抚徐学聚让他们把货物转卖到大泥、咬口留吧二国去，这两个国家水路险远，商人把他们的货物运到吕宋去了。夷人怀疑吕宋截了他们的商船，就过去攻打吕宋，又侵犯广东的香山澳，都被打败。他们不敢回国，就又到澎湖来请求通商，并且在岛上修筑城墙。巡抚商周祚拒击他们，但平定不下，这时居益接替了周祚，敌人正在进犯漳州、泉州，招了些日本、大泥、咬口留吧人及海寇李旦等做援兵。居益派人去招安了李旦，劝说他带大泥、咬口留吧人来归顺。敌将高文律害怕了，派使者过来求和，居益斩了来使。然后在镇海港建起城堡，把敌人逼到风柜，敌人到了穷途末路，想乘船逃走，官军就活捉了高文律，海上的战患至此才算平息下来。
五年，居益升任工部右侍郎，总督河道。魏忠贤恨居益在叙功时不提到自己，压下了给他的奖赏。给事中黄承昊又说他拉帮结派，卖身投靠，靠钻营爬上了重要位置，于是居益被剥夺官籍，离开了朝廷。福建人到京师替他诉冤，熹宗不听，他们就为居益立了一座祠堂纪念他，在澎湖和平远台为他立了碑。
崇祯元年(1628)，居益起复，担任户部右侍郎，总督仓库、草场。陕西的兵镇缺饷达三十多个月，居益请把应送到关门的陕西田赋留下三十万石，解决部队的困难，庄烈帝回答可以。京郊戒严时居益在通州，制定的守城办法很完善。这时工部尚书张凤翔因为军用器材没准备齐全被关进了监狱，四司郎中有三个人死在了监狱里，朝廷就诏令居益接替了凤翔。不久，在试验大炮时发生了爆炸事故，兵部尚书梁廷栋弹劾郎中王守履失职。守履害怕了，就攻击说是兵部郎中王建候诬陷自己。朝廷审讯后发现事实不像守履所说，就把他逮捕入狱。居益上书营救守履，庄烈帝认为居益徇私，把他罢免了官籍，把守履廷杖了六十大棍，罢官为民。不久，朝廷评定守城的功劳，恢复了居益的官籍。
崇祯十六年(1643)，李自成打下渭南，向南氏一门勒索一百六十万石军饷，企仲已经八十三岁了，还被贼兵害死。贼寇想诱降居益及企仲的儿子、礼部主事居业，他们两个都不肯投降。第二年正月，贼寇派兵把他们带走，加以炮烙，居益、居业始终不屈，绝食七天死去了。