尔朱天光，尔朱荣从祖兄的儿子。少年勇猛果敢，善于弓马，尔朱荣亲近怜爱他，每有军戎大事，经常邀他参预谋划。孝昌末年(527)，尔朱荣准备率军南下，与尔朱天光密议。既据并、肆之后，尔朱荣仍以尔朱天光为都将，总统肆州兵马。肃宗去世，尔朱荣兵向京城，以尔朱天光摄管肆州，委以后方事务。建义初年，特除他为抚军将军、肆州刺史，长安县开国公，食邑一千户。尔朱荣准备讨伐葛荣，留尔朱天光在州，镇守自己的大本营。对他说：“我身不能到的地方，非你无人能称我心。”
永安年间(528～530)，加授其为侍中、金紫光禄大夫、北秀容第一酋长。不久转任卫将军。大将军元天穆东征邢杲，帝诏尔朱天光以本官为使持节，假镇东将军、都督，隶属元天穆，讨伐打败了敌人。元颢进入洛陽，尔朱天光与元天穆在河内与尔朱荣会师。尔朱荣出发之后，并、肆二州又騷动不安起来，帝诏尔朱天光以本官兼任尚书仆射，为并、肆、云、恒、朔、燕、蔚、显、汾九州行台，仍行并州之职，委派他安抚人心。尔朱天光到并州，采取了一些措施，使局势安静下来。元颢破灭之后，不久尔朱荣就还归京城，迁任骠骑将军、加散骑常侍，改封广宗郡公，增加食邑一千户，仍为左卫将军。
建义元年(528)夏天，万俟丑奴擅僭帝号，朝廷以之为忧。于是除任尔朱天光为使持节，都督雍、岐州诸军事，骠骑大将军，雍州刺史，率领大都督、武卫将军贺拔岳，大都督侯莫陈悦等人讨伐丑奴。天光出发时，只配给了军士千人，帝诏征发京城以西沿途民马以充兵力。当时东雍、赤水的蜀贼切断了前进的道路，帝诏侍中杨侃先行慰问说明来意，并征召其马。杨侃虽然到当地慰劳，而蜀人却犹豫不决。尔朱天光于是入关打败了他们，拔取壮健兵力以充当士兵，尽收其马。到了雍州，又征民马，总计得到一万多匹。因军人缺少，停军未进。尔朱荣谴责他，杖击天光一百下，尔朱荣又派二千名士兵前去。尔朱天光令贺拔岳率领一千名骑兵先驱，到岐州界内长城西与丑奴行台尉迟菩萨相遇，于是打败擒捉了骑士三千人、步兵一万多人。
丑奴放弃岐州退还安定，在平亭设置栅寨。尔朱天光从雍州出发到岐州，与贺拔岳在尔、渭之间合集兵力，停军牧马，大肆宣扬说：“现在时令已到谷子快成熟的时候，不是征讨的时机，等到秋凉以后，我们再另外伺机进击。”丑奴每每派人窥探，探子被执送到他面前，天光总是宽慰一番之后又放掉了他们。被放的人都传其秋后征战的话，丑奴以为这是真的，便分遣诸军散营农稼，兵力散落在岐州以北百里泾川。丑奴派其太尉侯伏侯元进领兵五千，据险立栅寨，边耕边守。在其左右，千人以下为一栅营的又有几处。尔朱天光知道他的兵力分散之后，便秘密安排严密准备。天晚时分，暗暗派轻骑先行断绝敌人归路，以防敌人知道，然后，诸军竞发。天还没亮，攻打元进大栅，拔除敌人，众被俘的将士，都被放归，须臾之间，左右诸栅敌人都来归降。离泾州一百八十里，尔朱天光通夜行军，第三天赶到城下，敌泾州刺史侯几长贵以城归降。丑奴放弃平亭而逃，想到高平。尔朱天光派贺拔岳轻骑急追，第二天，在平凉长平坑追上丑奴，一战擒获。天光第二天便率大军逼攻高平，城内人执送萧宝夤而降。
敌行台万俟道洛率众六千人进入山中不下平地。当时高平大旱，尔朱天光因马缺少草料，便退到离城东五十里的地方，息兵牧马。于是，泾、豳、二夏，北至灵州，敌人结聚的，都前来归降。尔朱天光派都督长孙邪利率领二百人到原州镇守。道洛招诱城中人掩击邪利，杀了邪利并其部卒。尔朱天光与贺拔岳、侯莫陈悦等驰兵赴敌，道洛出城迎战，刚一交锋便败退而去，被追杀一千多人，道洛逃入山中，城池降顺。尔朱天光派人慰问，道洛不从，于是率部西依牵屯山，凭险自守。尔朱荣责备天光让邪利逃走了，没有抓住道洛，又派使者杖击他一百下，又让皇帝诏书降为散骑常侍、抚军将军、雍州刺史，削爵为侯。
尔朱天光与贺拔岳、侯莫陈悦又向牵屯山进军讨伐敌人。天光亲自讨伐道洛，道洛战败，率领数千骑兵逃去，追赶不上，道洛进入陇中，投奔略陽贼帅王庆云。庆云清楚道洛骁勇果决无与伦比，得到他十分高兴，便说大事可图，于是自称皇帝，任道洛为大将军。尔朱天光打算讨伐他们，而庄帝频频下诏书，尔朱荣也有信来，认为陇中险恶，加上天气炎热，说等到冬天来了再作打算。而尔朱天光知道敌人可以制服，于是率领诸军入陇，军到王庆云所居的水洛城。王庆云、道洛出城迎战，天光射中道洛肩膀，道洛受伤失弓而逃。尔朱天光破其东城，敌人于是都奔至西城，城中无水，敌人受热受渴。有人逃出投降，说王庆云、道洛想突城死战。天光担心把敌帅放走了，祸乱不绝，于是派人对王庆云说：“力量屈劣如此，可早早来降，如果不敢早下断决，就应当召集众人今夜共同商议，明天一早来报。”而王庆云等人希望缓一口气，等到夜晚突出重围，报尔朱天光说：“请让我们到明天给个结果。”天光便对他们说：“我知道你们需要水，今天我们退后一点，听任你们在黄河取水饮用。”敌人安适喜悦，没有逃走的愿望了。天光秘密派军人多作木槍，各长七尺，到黄昏时分，布立人马作防卫架势，周匝立槍，路边更多。又在槍中埋伏人马、防备敌人突围，又令秘密在城北绑长梯准备登城。这天夜里，王庆云、道洛果然突出城来，驰马先行，不觉撞上木槍，马匹受伤倒下，槍中伏兵便起，同时擒住两人。其他人都从城南出城，遇槍而止。城北军人登梯上城，敌人穷途末路请求投降，到天亮时，尽收其器杖。尔朱天光、贺拔岳、陈悦等共议坑埋敌人，死者有七千多人，家口被分。于是三秦、河、渭、瓜、凉、鄯善等都来归降。尔朱天光屯军略陽，帝诏恢复天光先前官爵，不久又加授侍中、仪同三司，增加食邑至三千户。
秦州城民准备谋杀刺史骆超，骆超发现了，逃到天光那里。天光又与贺拔岳、陈悦等讨伐平定叛民。南秦滑城人谋害刺史辛琛显，琛显逃到天光那里。天光派部队前去，也平定了。当初，敌帅夏州人宿勤明达在平凉降归天光，后又向北逃去，收聚兵力叛逆，攻击降人叱干麒麟，想吞并其兵力。麒麟向天光求援，天光派贺拔岳前去讨伐，军未到，明达逃往东夏。贺拔岳听说尔朱荣死了，所以停军不追，仍还泾州等待尔朱天光。天光也下陇中，与贺拔岳图谋入洛之策。进军到雍州北面，叛乱的迹象已被朝廷察觉。
帝下诏派侍中朱瑞到天光那里慰问。天光与贺拔岳谋划，想让皇帝逊位外奔，另外推立皇帝。于是频频启奏说：“为臣实无异心，惟思仰奉天颜，以申宗门之罪。”又有他的僚属秘密启奏说：“尔朱天光密有异图，愿陛下思考对策以防不测。”既而庄帝进尔朱天光爵位为广宗王，元晔又任他为陇西王。等到听说尔朱兆已入京城，尔朱天光于是轻骑赴京见尔朱世隆等人，不久便还归雍州。尔朱世隆等商议废弃元晔，另举亲贤，派使者告诉尔朱天光。天光参预定策立前废帝，又加授开府仪同三司、兼尚书令、关西大行台。尔朱天光北出夏州，派将讨伐宿勤明达，擒获后送到洛陽。当时费也头率纥豆陵伊利、万俟受洛干等人占据河西，并不归附。尔朱天光因齐献武王起兵信都，十分担心，不再对付北边的伊利等人，只是略略派兵防备而已。又被朝廷除授为大司马。
这时，献武王义军势力壮大起来，尔朱兆、尔朱仲远等既经败退，尔朱世隆累次派人征召尔朱天光，天光不听从调遣。后来令斛斯春苦邀天光说：“非王无人能平定局势，你怎能坐看我们宗家破灭呢？”尔朱天光不得已率军东下，与仲远等败于韩陵。斛斯春等先回，在河梁迎战。尔朱天光既不能渡过黄河，便朝西北方向逃去。遇雨，军马不能前进，被抓住了，与度律一起被送到齐献武王处。齐献武王又把他们送到洛陽，斩于都市，年三十七岁。尔朱家族专横恣肆，分裂天下，各据一方。尔朱天光有平定关西之功，一点也不残酷暴虐，与尔朱兆、尔朱仲远相比，很是不同。