Dương Tam Kha chưa rõ năm sinh, năm mất, thân sinh là Dương Đình Nghệ (? - 937), người làng Dương Xá, Ái Châu (ngày nay thuộc Dương Xá, Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa).

Theo Đại Việt sử lược thì Dương Tam Kha tên húy là Dương Chủ Tướng. Còn theo ghi chép trong Tống sử thì Dương Tam Kha có tên gọi là Dương Thiệu Hồng.

Năm Tân Mão 931, Dương Đình Nghệ làm Tiết độ sứ, gả con gái là Dương Như Ngọc (chị Dương Tam Kha) cho Ngô Quyền.

Năm Đinh Dậu 937, Dương Đình Nghệ bị tên phản phúc là Kiều Công Tiễn giết chết để đoạt chức Tiết độ sứ.

Ngô Quyền liền đem quân từ Ái Châu ra thành Đại La tiêu diệt Kiều Công Tiễn, và đánh bại quân nhà Nam Hán xâm lược nước ta năm 938.

Sau chiến thắng Bạch Đằng lịch sử, Ngô Quyền lên làm vua, đóng đô ở Cổ Loa (Đông Anh, Hà Nội ngày nay). 

Năm Giáp Thìn 944, Ngô Quyền bị bệnh nặng, ủy thác Ngô Xương Ngập còn nhỏ lại cho Dương Tam Kha. Tuy nhiên, Dương Tam Kha đã phụ lời ủy thác của Ngô Quyền, cướp ngôi của cháu, tự lập mình làm vua, xưng là Dương Bình Vương. Tình hình đất nước lúc bấy giờ rồi loạn và đó chính là nguyên nhân cho các địa phương cát cứ và loạn 12 sứ quân sau này.

Ngô Xương Ngập sợ bị cậu sát hại liền chạy tiến vào Nam Sách (nay là Hải Dương) và ở ẩn ở nhà Phạm Lệnh Công.

Dương Tam Kha sai quân đuổi bắt, chỉ bắt được người con thứ của Ngô Quyền là Ngô Xương Văn, Dương Tam Kha không giết mà còn đem về làm con nuôi.

Năm Canh Tuất 950, nhân có loạn ở vùng Sơn Tây, Bình Vương Dương Tam Kha sai Ngô Xương Văn cùng các tướng là Dương Cát Lợi và Đỗ Cảnh Thạc đem quân đi dẹp loạn.

Khi kéo quân đến Từ Liêm (Hà Nội ngày nay) Ngô Xương Văn mưu với các tướng, nói rằng: "Đức của tiên vương ta - chỉ Ngô Quyền, thấm khắp lòng dân, phàm những chính lệnh ban ra, không ai là không vui lòng và đều nghe theo, không may mất đi, Bình Vương (tức chỉ Dương Tam Kha) tự làm việc bất nghĩa, cướp ngôi của anh em ta, tội không gì bằng, nay sai bọn ta đem quân đi dẹp loạn, may mà đánh được thì hay nếu không đánh được thì thế nào?". Các tướng bèn đáp: "Xin tùy ý ông".

Ngô Xương Văn bèn cho quân quay trở về đánh úp kinh thành bắt sống Dương Tam Kha.

Ngô Xương Văn tự xưng là Nam Tấn Vương. Nghĩ tình cậu cháu, Nam Tấn Vương không nỡ giết Dương Tam Kha, chỉ giáng xuống làm Chương Dương Công. Nam Tấn Vương còn cho Dương Tam Kha nhiều thực ấp, cai quản các vùng đất Chương Dương, (Thường Tín, Hà Nội ngày nay).  

Những năm cuối đời Dương Tam Kha cùng gia quyến và thuộc hạ tiếp tục đi xuống phía Nam để khai khẩn vùng đất mới Giao Thủy (Nam Định ngày nay).

Tại đây Dương Tam Kha đổi tên là Dương Tùng Khuê, ông còn khuyến khích  việc khai khẩn đất hoang vùng Cổ Lễ (huyện Trực Ninh, tỉnh Nam Định ngày nay). 

Năm Canh Thìn 980, Dương Tam Kha trở về quê cũ Dương Xá (ngày nay thuộc Dương Xá, huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa) và mất tại đây.

Sau khi Dương Tam Kha mất, dân làng đã lập đền thờ tôn ông làm ‘‘Dương Cảnh Phúc Thần’’.

Ngoài đền thờ ở huyện Thiệu Hóa tỉnh Thanh Hóa, đền thờ Dương Tam Kha còn được lập ở nhiều nơi như đền thờ ở xã Chương Dương (huyện Thường Tín, Hà Nội; đền thờ tại thị trấn Cổ Lễ (huyện Trực Ninh, tỉnh Nam Định); đền thờ ở xóm Kiều Nguyễn (xã Tống Trân, huyện Phù Cừ, tỉnh Hưng Yên).