薛渊，河东汾陰人。宋朝徐州刺史薛安都的侄子。原名薛道渊，为避太祖(萧道成)偏讳改成薛渊。当年薛安都献彭城投降北虏，亲族人等都去了北土。太祖镇守淮陰时，薛渊逃来南方，主动投靠了太祖。作风果断干练有勇力。太祖命薛渊领部曲，在帐内备卫，跟从他去征伐。元徽末年，因立战功薛渊官至辅国将军，右军将军，骁骑将军，军主，封为竟陵侯。
沈攸之发难，太祖入朝，豫章王萧嶷代守东府，派薛渊领兵驻扎司徒左府，共同守卫京邑。袁粲占据石头时，豫章王萧嶷夜登西门遥呼薛渊，薛渊被惊起，率军队去解救，先到石头火烧城门攻打。事平后，第二天清晨，众军还师聚在杜姥宅，街路都挤满了人，宫门不能开，太祖登南掖门楼命众军各回自己驻地，到食时以后，城门开，薛渊才得以入宫见太祖，悲喜交集。太祖即位后，增封他食邑二千五百户。任命他为淮陵太守，加宁朔将军，骁骑将军仍旧。不久任直阁将军，冠军将军。又转任太子左率。
北虏派伪将薛道扌票侵犯寿春，太祖因道扌票是薛渊的亲近，敕令齐郡太守刘怀慰说：“听闻道扌票不日来侵，其妻儿都在都城，和诸弟不会再都活命，像这类人，不能不多方干扰他，虏方纵不全信，也足以使豺狼们疑心。”命令伪造一封薛渊的书信给道扌票有套近乎的意思，虏方得到此信，果然追回道扌票，改派别人代替他。
世祖即位，薛渊调任左卫将军。当时，薛渊南投，其母索氏不能逃离，改嫁长安杨氏，薛渊暗中派人去赎她，梁州刺史崔慧景报薛渊道：“索氏在界首，我已传信拘引，她已得解职。”薛渊上表请求解职到界上迎母。被批准。改授散骑常侍、征虏将军。薛渊母亲南归的事后来竟未落实。永明元年(483)上表请求解职送貂蝉去。皇上下诏说：“远隔异地，传说不实。薛渊忧迫之深，坚决辞官。当年东关旧典，尚允许两国互通婚宦；况其母已获安定，时有消息传来，依照前例，不准申请，应将其上表压下，立即还他朝服。”薛渊由于赎不成母亲，又上表求解职，皇上不准许。后来北虏来使，皇上替薛渊写信给母亲。
皇上驾幸安乐寺，薛渊随驾乘着虏桥。此前朝廷曾有规定：羌虏桥具不得列入仪仗。被有关部门劾奏，免了他的官，又被原谅了。永明四年(486)，出京任持节、督徐州诸军事、徐州刺史，将军如故。第二年，迁任右军司马，将军如故，又转任大司马，济陽太守，将军如故。永明七年(489)，任给事中、右卫将军，因病辞职。回家时，不能乘车，去掉车轮，让人担架抬着他离去，又被有关部门检举，又被宽恕了。永明八年(490)，任右将军、大司马，领兵讨伐巴东王萧子响。子响的大将刘超之被打得没办法，用被褥杂物十几种东西贿赂薛渊以求自逃，薛渊把他藏在军中，为有关部门检举出来，皇帝下诏原谅了他。永明十年(492)，任散骑常南齐书侍，将军如故。世祖驾崩，朝廷怕北虏南侵，任命薛渊为假节，军主、本官如故。不久加授骁骑将军，假节、本官如故。隆昌元年(494)，出京任持节、督司州军事、司州刺史，右将军如故。延兴元年(494)，进号平北将军，未拜，亡故。明帝即位，下诏拨钱五万，布五百匹，定下日子举行葬礼。