桓石秀，表字不详，谯国龙亢（今安徽怀远）人。东晋征西大将军桓豁之子。桓石虔之弟。
桓石秀自幼已有令誉，是一名雅好风韵，性情灵秀，博览群书，尤其善读《老子》、《庄子》。桓石秀经常独处一室，很少与人应酬相接，当时的人都将他比喻为庾纯，并深受晋简文帝倚重。
桓豁出任荆州刺史时，命桓石秀担任鹰扬将军、竟陵太守，但桓石秀却不愿出任。不久，他代叔父桓冲担任甯远将军、江州刺史、领镇蛮护军、西阳太守，居于寻阳。
桓石秀生性放旷，常于山林河泽之间游弋垂钓，心中不以荣誉爵禄为念。他善于骑射，每发必中，曾经跟从桓冲打猎，登上九井山，很多人看着群众浩荡的盛景都倾坐发怔，只有桓石秀不受动摇，反而朗声歌咏抒怀。谢安曾经登门造访桓石秀，并向其请教世俗事务，但桓石秀却默然不答，谢安觉得很奇怪。某天，谢安跟从弟谢嗣提及此事，谢嗣前往询问桓石秀，桓石秀便答：“世事本来就是这位先生（指谢安）所通晓的事情，我又有什么好说呢！”桓石秀在江州任职五年后，因病辞职。43岁时在家中病逝，朝野哀悼。朝廷追赠他为后将军，后改赠太常。其子桓稚玉嗣爵。后来桓玄篡晋建楚，追念桓石秀一家的名声，便封桓稚玉为临沅王。
