早年经历段文昌自幼客居荆州,为人豁达豪爽,不拘小节,节度使裴胄虽知其才,但却不能加以任用。贞元十七年(801年),段文昌入蜀,被西川节度使韦皋辟为幕僚,授校书郎,后任灵池县尉。累职拜相元和元年(806年),朝廷因西川节度副使刘辟讨要节度使之位,命大将高崇文征讨西川。高崇文攻入成都,将刘辟槛送长安,并向朝廷推荐房式、韦乾度等归降的西川参佐。段文昌也在归降官员之中,虽受高崇文重视,但并未得到举荐。元和二年(807年),李吉甫拜相。段文昌曾在李吉甫担任忠州刺史时前往干谒,因此得到提拔,被擢升为登封县尉、集贤校理,后历任监察御史、补阙、祠部员外郎。后来,唐宪宗欲授段文昌为翰林学士,但被宰相韦贯之阻挠。元和十一年(816年),韦贯之罢相。
段文昌节度荆南时,当地如若久旱,一经祈祷便会下雨,如若久雨,遇到他出游便会晴天。荆南百姓为此作谚语道:“旱不苦,祷而雨;雨不愁,公出游。”
关于段文昌的籍贯,《新唐书》和《旧唐书》有不同的记载。《旧唐书》认为是西河人:“段文昌,字墨卿,西河人”。《新唐书》则认为:“文昌,字墨卿,一字景初,世客荆州”。今人涉及段文昌多按《新唐书》的说法,或者直接写成山东齐州人。如果根据出生地确定某人的籍贯,旧唐书的记载比较符合历史,段文昌应该是西河人。理由如下:1.宋代《太平寰宇记》记载的汾州西河县最著名人物只有段文昌。《太平寰宇记》撰于宋太宗太平兴国年间,比《新唐书》早,编者乐史生活于宋初,他将段文昌列为汾州唯一的名人,说明当时朝野认同。2.《旧唐书》对段氏家族与荆州的关系记载的很清楚。《旧唐书》在记载“西河人”的同时也记载“文昌家于荆州,倜傥有气义,节度使裴胄知之而不能用”、“文昌于荆、蜀皆有先祖故第,至是赎为浮图祠。
祖父:段德皎,追赠给事中。父亲:段谔,官至循州刺史,追赠左仆射。妻子:武氏,武元衡之女。儿子:段成式,历任校书郎、尚书郎、江州刺史,后寓居襄阳,著有《酉阳杂俎》。