薛道衡少孤，好学。13岁时，作《国侨赞》，颇有思致，见者奇之。北齐武平年间，以主客郎接待南朝陈使者傅□。赠诗五十韵，道衡和之，南北称美，当时著名文人魏收说：“傅□所谓以蚓投鱼耳。”他和卢思道齐名，在隋代诗人中艺术成就最高。其诗虽未摆脱六朝文学浮艳绮靡的余风，有些作品，却具有一种刚健清新的气息。如与杨素唱和的《从军行》，就是较好的边塞诗。代表作《昔昔盐》描写思妇孤独寂寞的心情，其中“暗牖悬蛛网，空梁落燕泥”一联，最为脍炙人口，甚至传说是其引起隋炀帝嫉妒而被杀害的原因。小诗《人日思归》含思委婉，也是历来传诵的名作。
有集30卷,已佚。今存《薛司隶集》1卷。《先秦汉魏晋南北朝诗》录存其诗20余首，《全上古三代秦汉三国六朝文》录存其文8篇。事迹见《隋书》、《北史》本传。