赵思温，字文美，卢龙人。少时果断敏锐，力大无比，隶属于燕帅刘仁恭幕府。李存勖对燕国兴师问罪，思温统率偏师与之拒战。流矢射中眼睛，他撕下战袍拭去血渍，继续力战不已。为存勖将领周德威所俘。存勖感佩其豪壮，亲自解去他身上的绳索，将他收录到手下。久而久之，日渐得到存勖的信任和重用。与梁军交战于莘县，以骁勇闻名，授为平州刺史，兼任平、营、蓟三州都指挥使。
神册二年(917)，太祖派大将攻夺燕地，思温前来降附。及至讨伐渤海时，皇上任命思温为汉军都团练使，奋力作战，攻下了扶余城。身上多处受伤，太祖亲自为他调药。
太宗即位，思温因功提升为检校太保、保静军节度使。天显十一年(936)，唐军进攻太原，石敬瑭派使者求救，皇上命思温从岚、宪之间出兵救援。撤兵之后，改任南京留守、卢龙军节度使、管内观察处置等使、开府仪同三司，兼任侍中，赐为协谋静乱翊圣功臣，不久改任临海军节度使。
会同初年，随耶律牒虫葛出使晋举行册礼，回国，升任为检校太师。二年(939)，有星坠落于庭中，去世。皇上派使者赠资助祭，赠为太师、魏国公。子延照、延靖，官至使相。