潘孟阳，礼部侍郎潘炎之子。潘孟阳因父亲之荫庇而仕进，登博学宏辞科，屡升至殿中侍御史，后又降为司议郎。潘孟阳之母，乃刘晏之女。公卿中多有他父亲的朋友及其外祖父的幕僚，故得以推荐任用，屡升至兵部郎中。
德宗末年，王绍因受恩宠，数次在皇上面前称赞潘孟阳有才干，因而潘孟阳被提升为权知户部侍郎，当时年未满四十。顺宗即位，永贞间(805)传位，王叔文被诛，杜佑开始专门兼任度支，奏请潘孟阳顶替王叔文为副职。当时宪宗新即位，便命潘孟阳巡察江淮省财政赋税，依例加授盐铁转运副使，并监察东南各镇之政务。此时潘孟阳仗着权重气豪，带领随从三四百人，所经镇府，专务游乐，携妇女做夜饮。每至盐铁转运院，则广收财货，补办一点公务罢了。及至归期，令人大失所望，被削职为大理卿。元和三年(808)，出任华州刺史，调梓州刺史、剑南东川节度使。因与武元衡有旧交，武元衡做宰相后，重新召他入朝为户部侍郎、判度支，兼京北五城营田使，命和籴使韩重华为副使。太府卿王遂与潘孟阳不和，认为营田使不合适，彼此相持不下，潘孟阳愤恨之意形于言表。二人俱请奏对论理，皇上怒而不许。于是将潘孟阳免职贬为左散骑常侍。次年，重新拜为户部侍郎。
潘孟阳气度豪放出众，不拘小节。居宅极为华丽高峻，宪宗微服出行至乐游原，见宅第宏伟，尚未竣工，问是谁人宅第，左右回答是潘孟阳。潘孟阳畏惧而停止修建。他喜好宴饮，公卿朝官许多人同他交往，当时指而恨他的也不止一人。不久因风痹之症不能行走，改任左散骑常侍。元和十年(815)八月去世，追赠兵部尚书。宪宗每事必求妥善，有次派遣江淮宣慰使，左司郎中郑敬奉命为使，辞别时，皇上告诫他道：“朕宫中用度，一匹以上皆载入簿籍，惟赈济贫民，无法计算。卿筹措精明品行纯洁，今登车传命，当理解我之胸怀，勿学潘孟阳，奉使所到之处，只顾一心酣饮、游玩山寺而已。”潘孟阳竟遭人主如此鄙薄！