廖立是武陵郡临沅人。刘备兼任荆州牧时，征召廖立为州从事，当时他不到三十岁，就被提拔为长沙太守。刘备入蜀，诸葛亮镇守荆州地方，孙权派遣使者与诸葛亮进行友好交往，顺便问到蜀国士人中都有谁与他一起治政，诸葛亮回答说：“庞统、廖立，都是楚地优秀人才，他们能同我一起共兴治国大业。”建安二十年(215年)，孙权派吕蒙暗地袭取荆州南部三郡，廖立脱身逃出，径自逃归刘备身边。刘备一向赏识和礼待他，故没有过于责备，让他做了巴郡太守。建安二十四年(219年)，刘备为汉中王，征召廖立为侍中。章武三年(223年)，刘备去世，刘禅继位为帝，廖立被调任长水校尉。廖立自认为才能名气应当在诸葛亮之次，但实际上却游散在李严等人的位次下，所以心中常怏怏不乐。
后来丞相掾李邵、蒋琬到他治所来，廖立为他们献计说：“军队应当远征，你们几位又擅长谋划军事。过去先主不取汉中，而前去与东吴争夺南方三郡，结果还是被吴人夺去，白白地劳累军士，无功而归。后失掉汉中，使夏侯渊、张郃深入巴地，几乎丢失整个州。后到汉中，又使关羽死后连骨头都收不回来，上庸又遭惨败，白白丢失一方土地。这是关羽仗恃自己的勇威声名，带兵作战无方，主观臆断任性而所致，故此前后几次丧师失众。如向朗、文恭，都是平庸之辈。文恭任职治中毫无章法;向朗过去信奉马良兄弟，吹嘘他们是圣人，现在任职长史，一向善于和稀泥。中郎郭演长，是盲目随别人打转转的人，不可与他共谋大事，却让他当上了侍中。如今处在衰微之世，要任用这三个人，确实不当。王连乃流俗之人，一旦聚敛贪狠，使百姓困苦不堪，以致闹到今天这种地步。”李邵、蒋琬把这些话全告诉了诸葛亮。诸葛亮写了一份弹劾廖立的奏章，说：“长水校尉廖立，坐井自大，贬论广大朝士，公然指责国家不任贤达之士而用平庸之人，又说万军统率者都是些不中用的混小子;诽谤先帝，诋毁群臣。当有人说到国家军队简练、建制分明时，廖立傲慢地仰着脸望着屋顶，勃然变色叱责那人说：‘有什么可称道的!’诸如此类情况不可胜举。一羊乱群，都能造成危害，何况廖立官任高职，中层社会以下谁能分辨他的真伪?”于是下诏废廖立为平民，流放汶山郡。
廖立便老老实实地带着全家人在那里耕养自给。建兴十二年(234年)，廖立听说诸葛亮去世，他双泪长流叹息说：“我们最终要成为异族的奴役呵!”后来监军姜维率领偏师经过汶山，前去看望廖立，称赞他意气不减当年，言谈自若。廖立于是老死流放之地，妻小返回蜀地。