본관은 파평(坡平). 자는 경중(敬仲), 호는 남애(南厓)·유당(柳塘). 장령 윤순거(尹舜擧)의 증손으로, 할아버지는 윤진(尹搢)이다. 아버지는 판서 윤혜교(尹惠敎)이며, 어머니는 이익수(李益壽)의 딸이다.
1733년(영조 9) 진사가 되고 이듬해 해주판관으로 정시문과에 을과로 급제하였다. 1745년 사서·부수찬·헌납·교리를 거쳐 1748년 부교리·수찬, 1750년 장령, 1751년 부응교·도승지·대사간 등을 역임하였다.
다음해 경상도관찰사가 되었으나 그 이듬해 병으로 인하여 체개(遞改)되고, 1754년 대사성·대사간·부제학·승지를 거쳐 1758년 이후 대사헌·이조참판·부제학·청풍부사·호조판서를 역임하였다.
1761년에 우의정에 올라 이듬해 함경남도병마절도사 윤구연(尹九淵)의 처벌에 반대, 용서를 청하였다가 파직되고 다시 3일만에 복직되었다. 1764년에 좌의정, 1766년에 영의정이 되었다. 그 뒤 한달 사이에 해직과 복직을 거듭하였고, 1768년 영중추부사로서 죽었다. 시호는 정문(靖文)이다.