在报考大学之际，廖本榕原本希望进入电机工程系学习，然而由于考试成绩未能达到录取要求，最终未能如愿。此后，经亲戚介绍，他得以进入电影公司，跟随经验丰富的摄影师林文锦开始见习。最初的阶段，他从基础工作做起，包括协助搬运电瓶、在拍摄时为工作人员打伞、以及小心照看摄影器材等。到了1971年，廖本榕顺利考入中影公司举办的第三期电影技术人员训练班，通过系统的学习进一步夯实了专业基础。训练班结束后，他先后前往欧洲和香港等地寻求发展机会，在实践中积累了更丰富的行业经验。1974年，廖本榕选择回到台湾，恰逢中影制片厂需要补充一名摄影助理，他因此顺利进入制片厂工作，开启了在中影的职业生涯。
廖本榕的摄影师生涯始于1978年，当时他在爱情电影《我们永远在一起》中正式升任摄影师一职，这标志着他专业道路上的一个重要起点。1980年3月29日，由他担任摄影师的首部古装电影《碧血黄花》正式公映。紧接着在1981年10月9日，由其亲自掌镜的历史题材电影《辛亥双十》登上银幕；同年，另一部由他负责摄影工作的爱情电影《梦的衣裳》也相继上映。进入1982年，1月25日上映的爱情电影《却上心头》再次由廖本榕担任摄影师。1986年，他掌镜的战争电影《八二三炮战》与观众见面。1988年，他参与了何平执导的悬疑恐怖电影《阴间响马·吹鼓吹》的摄影工作。1989年12月1日，由其担任摄影师的剧情片《香蕉天堂》正式上映。 除了持续的创作实践，廖本榕也投身于教育事业，于1991年出任昆山科技大学视讯传播设计系的副教授。1992年，他迎来了一个重要的合作机会，在蔡明亮的电影处女作《青少年哪吒》中担任摄影师，此次合作对其艺术生涯产生了深远影响。1993年，由他摄影的剧情片《青春无悔》上映。次年，即1994年9月2日，由其掌镜的剧情片《爱情万岁》与观众见面；同年，他还凭借其专业影响力出任电影摄影（CSC）协会理事，积极参与行业建设。1995年8月1日，他担任摄影师的喜剧电影《热带鱼》上映。1997年8月27日，其摄影的剧情片《河流》公映。1998年5月16日，由其掌镜的剧情片《洞》在戛纳电影节上举行了首映，迈向了国际舞台。 2003年是其收获颇丰的一年，8月29日由其担任摄影师的剧情片《不散》上映；随后在12月12日，另一部由其掌镜的剧情片《不见》上映，廖本榕凭借此片一举荣获第40届台湾电影金马奖最佳摄影奖及年度最佳台湾电影工作者奖两项重要荣誉。2005年2月16日，他担任摄影师的剧情片《天边一朵云》上映。2007年3月23日，其摄影的剧情片《黑眼圈》上映，并为他赢得了第1届亚洲电影大奖最佳摄影提名；同年9月4日，由其掌镜的剧情片《帮帮我爱神》上映，这部作品更为他带来了第2届亚洲电影大奖最佳摄影奖以及第10届布宜诺斯艾利斯影展摄影协会摄影特别奖的肯定。2009年10月2日，他担任摄影师的剧情片《脸》上映，并借此片获得了第12届台北电影节最佳摄影奖。 2013年9月4日，由其掌镜的剧情片《郊游》上映，该片使他同时获得了第50届台湾电影金马奖与第8届亚洲电影大奖的最佳摄影奖双提名，彰显了其持续的艺术生命力。2015年4月21日，他担任摄影师的短片《无无眠》上映。2017年10月30日，由其掌镜的剧情片《米花之味》在平遥国际电影节上进行了首映。2018年6月，廖本榕以其深厚的专业资历，出任第12届FIRST青年电影展的评委，继续为电影事业贡献力量。
作为台湾第三代摄影师中的杰出代表，廖本榕以其干净清新的摄影风格，为导演蔡明亮的电影世界构建出一段段淡泊、安静且充满诗意与暧昧气息的独特影像。在蔡明亮的作品《爱情万岁》中，廖本榕大量运用特写镜头进行切入，使画面直抵人物内心深处，细腻地捕捉并呈现那些微妙而复杂的情感波动。而在《河流》里，他更是创造性地采用了自创的“临界感光法”，通过光线在忽明忽暗之间的精准控制，让人物在一种极具张力的光影氛围中，完成了最后一场充满戏剧冲突的乱伦戏份。到了《不见》中，那段陆奕静寻找孙子的著名十分钟长镜头，通过摄影机持续而富有韵律的运动与移位，不仅在叙事上保持了连贯的紧张感，更在视觉层面形成了强烈而持久的冲击力。及至《洞》与《天边一朵云》这两部作品，廖本榕则将复古风格的艳丽歌舞场面拍摄得美轮美奂，这些色彩饱满、动感十足的段落，与影片中那些幽冷、疏离的现实景象并置，从而在视觉与情感上构成了极为鲜明而深刻的对比。