柳公绰字宽，京兆华原县人。才出生三天，他的伯父子华说：“光大我柳家门庭的，是这个儿子。”因而小时的字叫起之。年幼时，对父母孝顺，对兄弟友爱，性格严整，品质庄重，行为都有礼法。
写的文章文雅不俗，不是圣贤的书不读。
推荐为贤良方正直言极谏科，任命为校书郎。隔了一年，第二次考中这个科，任命为渭南县尉。荒年歉收，他家虽然丰衣足食，但每餐饭他不超过一碗，到丰年才恢复饭量。有人问他，他回答说：“四方的人都困苦饥饿，我能一个人吃饱吗？”经连续提升，任开州刺史。开州土地连着夷族部落，敌军经常逼近开州城袭扰，他属下的一个官员说：“我们的兵力不能阻止他们，希望暂时任他们的首领担任重要官职。”公绰说“：你与他们同流合污吗？怎么能违犯法律？”立即杀了他，敌军也就领军退走了。公绰被提升为侍御史、吏部员外郎。当时武元衡任剑南节度使，公绰与裴度都任节度府判官，武元衡特别推重他们。召回朝任吏部郎中。
宪宗爱好武功，并且多次外出游猎，柳公绰上奏章《太医箴》来讽谏皇帝，说：“上天排定寒暑次序，对人不讲私情。品类既然完全，用高贵低贱平衡，人要限制嗜好，才能保护身体，清静没有污染，光色才会鲜明。严寒暑热满天地，在外面感染肌肤，嗜好偏爱经耳目，对内诱惑心智。品行端正是堤防，追欢寻乐会溃决。
元气运行不闲，裂隙漏洞不在很大。说天很高吧，云遮雾盖使它昏暗；说地很厚吧，洪水将它冲得糟乱。饮食滋养身体，过度享受就会生病。穿衣打扮表现人的品德，华丽奢侈就会产生懈怠。只要过度享乐和奢侈，就一定会使人心智放纵。
元气和心神丧失，疾病就会乘虚而入。
狩猎游乐没有节制，就会丧失志气。骑马奔驰损耗身体，呼喝就损伤元气。不保养肌肤，是前面修养方法忌讳的。人凭着元气生存，嗜好欲念从它产生，元气离开身体就会有病有灾，元气充盈就心舒体泰。机巧必定会丧失真诚，智慧实在会诱导性情。医生的最好的对策，应该防患于未然。弊病在于生了病才考虑防治，防治应当在生病之前才是正确的。
心情安适沉静又喜欢运动，就会身体和顺道德完美。能施舍于万物，靠此能享受万年寿命。圣人高高在上，各有各的归宿，我执掌太医之职，斗胆报告皇上。”
皇帝认为他是高才，派使者对他说：“你说的‘元气运行不闲，裂隙漏洞不在大’，这是对我的厚爱，应该把它作为座右铭。”过了一个月，任命公绰为御史中丞。
柳公绰本来与裴耹交情好，李吉甫再次主持朝政，让公绰出任湖南观察使。
因湖南潮湿荒僻，不能迎养父母，请求在东都洛阳设立办事处，没有批准。后来调任鄂岳观察使。当时正征讨吴元济，皇帝命令征调五千鄂岳地区的士兵，隶属安州刺史李听。公绰说“：朝廷说我是儒生，不懂得行军打仗？”就请求亲自带兵上前线，朝廷批准了。带兵渡过长江到达安州，李听用军队的礼节迎接并会见他。公绰说：“您之所以背弓插箭，难道不是因为战争吗？如果去掉戎装，不过是两个郡守罢了，怎么统一指挥呢？
因为您家世代是将帅，懂得兵法，我只想在您的府衙任职，按军队的法规跟随您服务。”李听说“：听从您的吩咐。”就把都知兵马使、中军先锋、行营都虞候三张任命书交给他，挑选六千精兵交他统帅，告诫众校尉说：“行营事务一切由都将决断。”李听因为外表威严，因此都很尽力，当时的人都佩服他会运用权力领导部下。军队出发，公绰多次到下级官兵家探访慰问，害病、生孩子、死了人，都给很多抚恤金，妻子嬉游放荡的，就把她沉到江里去。官兵都很感激并且服从他，说：“中丞为我们操持家事，还能不拼命作战吗？”所以鄂军每战必胜。
元和十一年(816)，李道古代替了公绰的职务，公绰回到京都，任命为给事中。李师道叛乱平定后，派他到郓州宣读朝廷的文告，回朝复命，任命为京兆尹。公绰正去府衙途中，有一个神策军军校骑马不回避，立即用棍打死。皇帝因为他不经请示而杀人发了怒。公绰说“：这不只是称量我的权威，更是轻视陛下的法规。”皇帝说：“已经处死了，不向我报告，对吗？”公绰说：“这事不应该我报告，在大街上打死了人，向上报告是金吾的职责；在街坊间打死了人，向上报告是左右巡使的职责。”皇帝才不追究。
公绰因为守母亲的丧辞去官职，守丧期满，任刑部侍郎，兼任盐铁转运使。后又调兵部侍郎兼任御史大夫。
长庆元年(821)，公绰又任京兆尹。
当时幽州、镇州在交战，任免诸将领，使者骑着驿马在路上接连不断。公绰上奏说“：经考查，馆驿邮传缺乏，差很多驿马，穿着红色和紫色服装的宫廷使者，骑的驿马达到三、四十匹，穿黄色和绿色服装的使者，骑的驿马也不下十匹，驿官不能查验证件，宫廷使者随口向馆驿索要供给，驿马用完了，就抢民间的马匹，百姓怨恨他们惊扰，路上行人差不多断绝了。请求朝廷规定使者数额，用来制止弊端。”皇帝又命令中书省制定法规，因此驿官解除了处罚。宦官都憎恨他。公绰被改任吏部侍郎，升任御史大夫。韩弘病重，从河中郡回京，皇帝命令百官去探望他，他派儿子推辞说病重不能接待。
公绰对他说：“皇帝派百官来问候你，这是特殊的礼遇，应该支撑病体去会见公卿，怎么能卧病在床派儿辈传达一句话就了事呢？”韩弘害怕，让人扶着出来面谢百官。
公绰改任礼部尚书，因避祖父的讳改任左丞。不久，任命为检校户部尚书、山南东道节度使，巡视到邓县考察刑事案件审判情况。县有两个县吏都囚禁在狱中，其中一个接受贿赂，一个玩弄法律条文行奸使诈。县令因为公绰一向秉公执法，认为一定会杀死贪污的县吏。公绰断案说“：贪污的县吏犯法，法律还在；奸猾的县吏毁法，法律就灭亡了。”就杀死了玩弄法律行奸使诈的县吏。他马厩里的马咬伤踢伤养马的仆人，公绰就杀掉了那匹马。有人说这是一匹良马，公绰说“：哪有良马而伤害人的呢？”
宝历元年(825)，公绰就任检校左仆射。牛僧孺被罢免了宰相，出任武昌节度使。公绰用军中仪仗和礼节参见他，亲信的幕僚劝阻他，公绰回答说：“奇章公才离开宰相职位，方镇尊重宰相，就是尊重朝廷呀！”有一个道士进献丹药，公绰问是从哪里得到的，道士回答说：“在蓟门。”当时朱克融刚叛乱，公绰立即说：“可惜呀！药是从叛贼境内得到的，即使灵验有什么用处？”就倒掉丹药，驱逐了道士。公绰回朝廷任刑部尚书，不久又任命为..宁节度使。前段时间，神策军驻扎在各军镇的部队，不听驻地军政长官的命令，指挥不动，所以敌军能钻空子袭扰边塞。公绰向朝廷论述利害关系，要求采用适当措施，因此朝廷命令神策军行营的部队，在边境危急时，全部接受驻地节度使的指挥。公绰又回朝任刑部尚书。京兆府狱中关押的一个婆婆用鞭子打死了媳妇，京兆府要将她判处死刑。
公绰说“：尊长打晚辈，不是斗殴，况且她的儿子在，因妻子而杀死他的母亲，在礼法上说不过去。”因此从宽判刑。
大和四年(830)，公绰出任河东节度使，碰到荒年，他节约开支，停止宴请，吃穿与士兵一样。北方的部族派梅禄将军李畅赶一万匹马来做生意，所经过的地方都热情地招待他，公绰又命令部队，防止部队袭夺马匹。李畅到达太原，公绰只派牙将一人一骑去慰劳，用极友好的态度接待他，设立衙门，命令翻译官引导他参见公绰，宴席不超过常规，李畅感激他的恩德，流下眼泪，马群在路上慢慢行进，不随便奔驰打猎。陉北有沙陀部族，勇武喜好争斗，九姓、六州等部族都怕它。公绰召来沙陀酋长宁邪执宜，修理废弃的十一处塞栅，招募三千兵留驻在塞栅上，他的妻子、母亲到太原，公绰让夫人慰问和招待他们，并赠送礼品，沙陀部族感谢他的恩德，所以全力保护边塞。
公绰因为生病请求朝廷派人代替他，回朝被任命为兵部尚书，可以不上朝班行参见礼。忽然命亲随人召来老部下韦长，大家认为公绰要把家事托付给他。
到韦长来了，竟对他说：“替我报告宰相，徐州专门杀害李听的亲信部下，除非任用高蠫镇守徐州，否则不能安宁。”接着闭上眼睛不再说话，过了两天就去世了，享年六十八岁。追封为太子太保，追赠谥号“元”。
公绰服孝守丧因哀伤过度而身体瘦弱，三年不洗澡。奉养后母薛氏很小心孝顺，即使是他的亲家也不知道他不是薛氏亲生的。舅兄薛宫很早就死了，公绰把他的女儿抚养成人出嫁。他曾经说“：我当官不曾因为私事把喜怒强加于人。我的子孙会昌盛吧？”与钱徽、蒋耣、杜元颍、薛存诚交情很好，他选拔的人才如许康佐、郑朗、卢简辞、崔..、夏侯孜、李拭、韦长，都显贵闻名。
公绰的儿子叫柳仲郢。