光緒二十年（1894）甲午中日海戰(zhàn)中，廷光為定遠艦管帶，指揮定遠等艦，奮勇沖擊，定遠艦多次中彈，艦桅被毀，艦身沉沒，廷光爬上煙囪，幸而脫險。因此次海戰(zhàn)有功，他受御賜二等第三雙龍寶星海軍正參領。光緒三十四年任海琛巡洋艦長。

光緒三十四年10月，廷光奉命駕駛海琛艦從天津前往日本東京，載送清朝特使回訪天皇，12月抵達神戶時，華僑代表到艦上拜見廷光，并致詞表示歡迎。神戶、大阪中華商務總會舉行招待會，慰問艦上將校士官。此次駕艦赴日，既完成赴日答謝任務，又起著鼓舞華僑作用。

宣統(tǒng)元年 （1909），廷光晉升海圻艦艦長。宣統(tǒng)三年5月，奉命駕駛海圻艦抵達英國，陪同程璧光參加英皇喬治第五的加冕盛典。6月，奉命駕艦從英國開往中美洲的墨西哥，撫慰華僑，捍衛(wèi)當?shù)厝A僑權益。艦抵美國首都華盛頓。中國駐美公使登艦歡迎，并約程璧光、湯廷光及隨員數(shù)人前往白宮謁拜美國總統(tǒng)，得到美總統(tǒng)厚禮相待。僑居美國各州的華僑都紛紛派代表來艦致意，慶賀中國軍艦遠航成功。8月，再奉命駕艦往古巴訪問，以撫慰當?shù)厝A僑，艦抵古巴哈瓦那，當?shù)厝A僑扶老攜幼來艦慰問官兵，并在艦上召開聯(lián)歡會。古巴人士以先睹中國艦來訪為快，接踵上軍艦參觀。當?shù)厝A僑出版的《旬報》發(fā)增刊，慶賀中國軍艦訪問美國、古巴成功。中國海軍遠航歐美，國旗飄揚異地，實自海圻軍艦始。民國2年（1913），民國大總統(tǒng)授予湯廷光三等文虎章，表彰他率艦“遠涉重洋，駕駛盡善”。

民國6年（1917）7月22日，程璧光率領海軍將士發(fā)表護法宣言，湯廷光駕駛海圻艦由滬啟碇南下護法。9月，廣州軍政府成立，孫中山特任湯廷光為海陸軍大元帥府參軍。民國7年，8月22日，軍政府特任湯廷光為海軍部次長。

民國8年（1919）5月26日，軍政府下令加湯廷光海軍中將銜，表彰他的護法勛勞。

民國9年8月，孫中山發(fā)布討伐桂系命令。9月27日，李福林、魏邦平在廣州宣布獨立，30日，通電公舉湯廷光接任粵督。湯廷光在海軍將士支持和各界函電敦促下，于10月8日通電接任廣東督軍。10月14日，湯廷光策動海軍艦隊官佐開會，反對林葆懌率帶艦隊北上投靠北洋政府的陰謀。29日，湯廷光在各界推舉與函電敦促下接任省長。當時羊城戰(zhàn)機危急，財政凋敝，他統(tǒng)領海軍，團結各方，在護法各軍及商民鼎力支持下，幫助粵軍順利進入廣州城，實現(xiàn)和平交接，使繁榮商市避免戰(zhàn)禍，人民生命財產免遭兵劫。11月6日，湯廷光發(fā)表 《敬告全粵父老兄弟書》，主動讓賢，卸辭督軍、省長職務。12月9日，接受軍政府任命，就任軍政府海軍部長。

民國11年（1922）6月16日，陳炯明發(fā)動兵變，迫孫中山下野。21日，湯廷光及占領廣州之葉舉、魏邦平，以陸海軍聯(lián)名布告，要求孫、陳停戰(zhàn)，并要孫下野。同日，廣州海軍官兵推出代表往永豐艦謁見孫中山，表示擁孫伐陳；各艦長并聯(lián)合通電，否認湯廷光具有代表海軍與叛軍議和之權力。同年8月9日，孫中山離粵赴滬，軍政府解體。9月1日，湯廷光宣布辭去海軍部長職務。9月6日，香港富商陳席儒就任廣東臨時省長。18日，湯廷光接受陳席儒的委任，就任廣東治河督辦。他卸去艦隊一切職責，致力于疏通省內河道。

民國12年（1923）1月，陳炯明敗退羊城，孫中山回粵后，3月2日重建陸海軍大元帥大本營，對湯廷光不記前嫌，任命湯為海軍部部長，直至民國14年7月1日大本營結束。民國13年1月5日，湯廷光免去廣東治河督辦職務。

民國22年1月27日，新春初二，他腦溢血癥突發(fā)，猝然逝世，享年68歲。

1924年，領花縣修志局局長銜主持重修《花縣志》。

湯廷光逝世后，國民政府發(fā)出褒揚令，表彰他在辛亥革命、護國、護法諸役之勛績。

后人為紀念他興辦水利之功績，在北江蘆苞水閘，樹碑載文記其事。