人物生平
义助孙家
桓阶早年当过郡守的功曹史。太守孙坚推荐他为孝廉，后被朝廷任命为尚书郎。桓阶因父亲去世返乡奔丧，正赶上孙坚在攻打刘表时战死。桓阶便冒着生命危险前去拜见刘表，请求为孙坚送丧。刘表被他的义气所感动，就把孙坚的尸首、灵柩让他带走了。
劝说张羡
建安五年（200年），曹操与表绍在官渡相持不下，刘表带领荆州的人马全力接应袁绍。桓阶见到这种情况，就劝说太守张羡道：“不论干什么事情，采取什么行动，只要不是以礼义为根本，就没有不失败的。因为明白这个道理，所以以前齐桓公就率领诸侯尊崇周天子，晋文公就追杀太叔又收留周襄王，并帮助周襄王复了位。如今袁绍违背了这个道理，而刘表又紧随其后，他们走的都是自取灭亡的路啊。您一定要深明大义，明辨是非，保全福运，远离灾祸，决不能和他们同流合污！”张羡问：“但是咱们现在又该怎么办才好呢？”桓阶说：“眼下曹操的力量虽然很弱，但是他仗义起兵，挽救朝廷的危亡，奉王命讨伐罪臣，天下人谁敢不服？如今您若能把四郡的力量联合起来，保住三江，等待曹操的大军，到时候里应外合，难道这不是一条出路吗？”张羡说：“好！”于是把长沙和周围三郡的人马都动员起来对抗刘表，又派出使者前去谒见曹操，曹操十分高兴。这时袁、曹之间的战事正接连不断，曹军一直未能南下，而刘表却加紧攻击张羡。张羡病死，长沙城被攻破，桓阶只得自己躲藏起来。过了很久，刘表又征召他做从事祭酒，还打算把妻子的妹妹蔡氏嫁给他。桓阶推说自己已有了老婆，拒不接受，接着又称病辞官告退了。
效力曹操
建安十三年（208年），曹操平定荆州之后，听说桓阶曾经为张羡出谋划策，认定他是个奇才，就征聘他做丞相掾主簿，在丞相府典领文书，参与机要。后又调任赵郡太守。魏国建立之初，桓阶任虎贲中郎将侍中。当时尚未确定太子，而临菑侯侯曹植很受曹操的宠爱。桓阶就在曹操面前多次夸耀曹丕德操优良，年纪又比曹植大，适宜立为太子。不论在大庭广众之下，还是在单独召见的时候，桓阶都是这样劝说曹操，从始至终态度十分恳切。这时，大臣毛玠、徐奕因为刚直忠正，不纳私党，被西曹掾丁仪视为眼中钉，丁仪就多次在曹操面前说他俩的坏话，全仗着桓阶在一旁劝解、周全。桓阶在曹操面前夸奖顺时应世之臣，助成事情成功，匡救忠良，大都如此。桓阶以后又升任尚书，协助曹操处理军政要事，还主管着选拔人才的事务。
计破关羽
建安二十四年（219年），曹仁被关羽围困，曹操派徐晃前去援救，起初徐晃兵力不足，未能顺利解围。曹操打算亲自领兵南征，以救援曹仁，就把自己的想法跟大臣们讲了，问这样办行不行。大臣们都回答说：“你要是不赶紧去，这场战事必败无疑。”惟独桓阶说：“大王您认为曹仁等能不能完全由自己判断形势、处理战事？”曹操回答：“能。”桓阶又问：“大王是不是怕他和徐晃不尽心尽力？”曹操回答：“不是。”桓阶再问：“那您为什么还要亲自前往呢？”曹操说：“我只是担心敌军人马众多，恐怕晃等势力不如敌人。”桓阶说：“眼下曹仁等身处重围之中而能拼死守城毫无二心的原因，正是因为他们所处的境地和您距离遥远。人常说，居万死之地，必有死争之心。如今他们内有死争之心，外有强将援救，大王如果统率大军按兵不动，从容向敌兵显示我军的实力，哪儿还用得着担心失败而亲自前往呢？”曹操觉得他说得有道理，就统率大军驻守在摩陂。没过多久，蜀军就被打退了。
曹魏元勋
黄初二年（221年），桓阶得病，曹丕亲自去看望，对他说：“我刚刚把我自己未成年的儿子和国家的命运寄托给你，你可要保重和努力啊！”后又晋封桓阶为安乐乡侯，食邑六百户，还把他的三个儿子都赐封为关内侯。因为桓祐是桓阶的嗣子，所以没有封侯，但是当桓祐病故之后，曹丕也追赠他为关内侯。
桓阶病势严重，曹丕又派使者传诏拜他为太常。桓阶死后，曹丕伤心得直流眼泪，谥封他为贞侯。桓阶的儿子桓嘉继承了他的爵位，桓阶的弟弟桓纂被任命为散骑侍郎，也被赐封为关内侯。
正始四年（243年）七月，桓阶得享从祀于曹操庙庭。
个人作品
《奏请追崇始祖》、《奏请具受禅礼仪》、《奏议受禅礼仪》、《奏请受禅》、（《艺文类聚》题《劝进表》）、《又奏》、《奏改服色牺牲》。
家族成员
祖父
桓超，东汉官吏，曾管理州郡。
父
桓胜，东汉尚书，在南方有名。
弟
桓彝，东吴尚书，不肯在宣告孙亮罪状的文书上署名而被孙綝所杀。
桓纂，散骑侍郎，关内侯。
妻
伏氏
子
桓祐，原作嗣子，早死，追封关内侯。
桓嘉，嗣子，娶升迁亭公主为妻。官至乐安太守，死于东兴之战。
孙
桓翊，桓嘉嗣子。
桓陵，桓阶之孙，仕晋，官至荥阳太守。
人物评价
曹丕：“吾方托六尺之孤，寄天下之命于卿。勉之！”
陈寿：“桓阶识睹成败，才周当世……魏世事统台阁，重内轻外，故八座尚书，即古六卿之任也。”
孙盛：“桓阶方惇，有义直之节。”
萧绎：“荆南信多君子，虽美归田凤，清属桓阶，赏德标奇，未过此子。”
上表正朔
自汉武帝改元太初开始，“正朔”便成为汉王朝承天之运的象征。东汉继承了这一传统。在这一传统影响下，曹魏自认为是代汉的新王朝，正朔、服色等如何确定便是统治者无法回避的问题。这一点魏文帝曹丕受禅后即注意到了。《宋书·礼一》记载文帝黄初元年诏：“……《传》曰：‘夏数为得天’。朕承唐、虞之美，至于正朔，当依虞、夏故事。若殊徵号，异器械，制礼乐，易服色，用牲币，自当随土德之数。每四时之季月，服黄十八日，腊以丑，牲用白，其饰节旄，自当赤，但节幡黄耳。其余郊祀天地朝会四时之服，宜如汉制。宗庙所服，一如周礼。”
诏书定曹魏为土德。“德”源自战国邹衍的五德终始说。照五德终始说，德的变迁跟王朝的政治气运是一致的，唐虞为土德，夏为木德，商为金德，周为火德，秦为水德，汉为火德，曹魏继汉为土德，与唐虞一致，这样便远攀上了唐虞的正统。服色车马之制则在沿用汉代基本框架的情况下将主色改为与土德对应的黄色，不过其中最重要的正朔并未改易，理由是虞、夏相承而“夏数得天”。因此从总体上看，该诏书并未将正朔、服色这些新王朝的表徵完全确定下来，这跟当时天下分崩，政治动荡以及魏文帝本人崇尚严刑峻法，不喜好这些有关。但这并不能满足公卿们的要求。
尚书令桓阶认为： “据三正周复之义，国家承汉氏人正之后，当受之以地正，牺牲宜用白。今从汉十三月正，则牺牲不得独改。今新建皇统，宜稽古典先代，以从天命，而告朔牺牲，一皆不改，非所以明革命之义也。”
“十三月正”是汉代以自己得人正，以十三月为正月。照三统说，继承人正的王朝应是地正，正朔、服色都应随地正而改易。但曹魏继承了汉的十三月正而却另定牺牲、节幡等“服色”，不合乎先改正朔再定服色的传统；并且郊庙朝会之服又沿用了汉代，亦不合自古以来的“革命”之义。这一建议反映了自两汉以正朔、服色为王朝气运之象征这一观念已深入人心，服色从属于正朔，应该一同改易。
艺术形象
明清小说《三国演义》中，桓阶有时会被误写为“桓楷”。他本是孙坚所属官吏，登场于小说第七回孙坚跨江击刘表时。当时孙坚在岘山树林中被刘表部将吕公引军埋伏，袭击致死；此时孙坚部将黄盖则在战场上生擒刘表部将黄祖。桓阶便自动请缨带同黄祖亲赴刘表处换回孙坚尸首，差点被刘表谋士蒯良献计杀害，结果桓阶成功完成任务，孙刘两家亦权且罢兵，后来小说没有再交代桓阶的去向。直至第七十九回曹丕篡汉自立，此时桓阶已为魏臣，更于第八十回为汉献帝草拟诏书，第二次降旨禅让于曹丕。