字德载,京兆万年(今属陕西)人。进士及第,授集贤校书郎,举贤良方正异等。宪宗即位,擢左补阙。穆宗即位,授处厚翰林侍讲学士,处厚因穆宗不喜学习,乃与路隋合作,撮《易》、《书》、《诗》、《春秋》、《礼》、《论语》等精要编为《六经法言》二十篇,供穆宗阅览。迁处厚中书舍人。敬宗即位之初,李逢吉构陷李绅,逢吉党羽并欲置绅死地,处厚冒险上书为绅辩解,绅得免死。处厚进拜翰林承旨学士、兵部侍郎。敬宗耽于声色,常不临朝听政,处厚冒死谏,敬宗遂改。文宗立,拜处厚中书侍郎同中书门下平章事,封灵昌郡公。堂吏汤鉥以财贿处厚,处厚斥逐之。文宗耳软心活,处厚身为宰相,所奏文宗常不纳,处厚乃谏帝应近忠臣,远小人,宜重用裴度等贤臣,否则处厚将辞职,文宗纳之。李同捷叛,诏魏博、史宪诚讨之,宪诚有二心,处厚警告宪诚如有不轨当绳之国法,宪诚不敢起异心。李载义屡破沧镇兵,所俘皆开肚剔肉以死,处厚戒之,活人成百上千。大和二年(828)卒,赠司空。
        处厚嗜学,家藏书至万卷,曾撰《德宗实录》,又与路隋撰《宪宗实录》。