杨桓字武子，兖州人，自幼聪敏。读《论语》至《宰子昼寝章》，见孔子批评弟子宰予白天睡觉，是无用之材，有所感悟，下定决心：一生除非有病，否则决不白昼睡觉。二十岁为本州郡儒生时，一些有名望的人交口称赞他。中统四年(1263)，任济州教授，后由济州路教授升为太史院校书郎，奉皇帝之命撰写《仪表铭》、《历日序》，文辞典雅。世祖赐他楮币千五百缗，他推辞不肯接受。又升为秘书监丞。
至元三十一年(1294)，拜为监察御史。有人从木华黎曾孙硕德家中得到一颗玉玺，杨桓认识玉玺上的印文是“受天之命，既寿永昌”，肃然起敬地说：“这是历代传下来的国宝，丢失已久。令皇上晏驾，皇太孙登基，这玉玺又出现，此乃上天降祥瑞。”于是撰文叙述这块玉玺的来龙去脉，奉献于徽仁裕圣皇后。
成宗即位，桓上疏陈奏当时应办的政务，共二十一事：一曰祭祀天地；二曰亲祭太庙备办四季祭品；三曰选任首相；四曰朝见群臣，询问当今政治之得失；五曰令儒臣按时向皇帝讲解经文；六曰设立太子学及各府州学校，教养学生；七曰表彰那些为国操劳成绩卓著的人；八曰规定礼服样式，借以区别贵贱；九曰讲求宫廷仪礼；十曰确定官吏编制，裁减多余之人；十一曰开辟财源，增加国库收入；十二曰访求精通音乐的人来制定宗庙祭礼的雅乐；十三曰国子监不可隶于集贤院；十四曰通过考试选拔来增补六部、寺、监及府、州、县的官员；十五曰增加朝廷内外官吏的俸禄；十六曰禁止父子、兄弟、奴婢相互告发；十七曰规定婚姻财礼；十八曰禁止用官钱做生意；十九曰恢复杖刑，借以区别罪过之轻重；二十曰对中统以前的郡县官吏加以优待；二十一曰各地政治要从本地民俗出发。成宗对这些建议均予以采纳。
不久，杨桓又升为秘书少监，参加修纂《大一统志》。任期届满，回归兖州，将资产全让予弟杨楷，为乡里所称赞。大德三年(1299)，召为国子司业，但未到任就去世了，终年六十六岁。
桓为人宽厚，孝顺父母，博览群书，尤精于篆文，著有《六书统》、《六书溯源》、《书学正韵》等书，大抵是阐发许慎的文字学，而意义更加深刻。这些书皆流行于世。