1931年東京生まれ。東京藝術大学作曲科中退。
1953年、間宮芳生、外山雄三らとグループ「山羊の会」を結成、作曲活動をはじめた。
同年、交響曲＜ト調＞により芸術祭賞受賞。
代表作、合唱曲「原爆小景」（1958/2000）、第三交響曲＜八月の正午に太陽は・・・＞（1990）、ヴィオラ協奏曲＜悲歌＞（1995）第四十四回尾高賞、映画「裸の島」（1961新藤兼人監督）第二回モスクワ映画祭作曲賞受賞。オペラ作品「セロ弾きのゴーシュ」（1986）、「森は生きている」（1992）、「吾輩は猫である」（1998）他多数。
オペラ「変身」（1996）が2009秋、約2週間、ヨーロッパ四カ国で公演され好評を得た。
シンフォニック・バンド作品に、「架空オペラ組曲」（1989）、「プロメテウスの火」（1988）がある。
ＮＨＫ大河ドラマ「国盗り物語」「花神」「山河燃ゆ」の音楽。
2008年，自選集「林光の音楽」（ＣＤ20枚，書籍１卷）小学館刊。 オペラシアターこんにゃく座芸術監督。