尾張国清洲の出身。永禄７年（１５６４）１２月２９日生まれ。名を照政とも。池田恒興の二男、母は荒尾善次の娘。幼名を古新。通称は三左衛門。羽柴三左衛門・吉田侍従・姫路宰相とも呼ばれた。正四位下・侍従・参議。
父・恒興、兄・元助と共に織田信長に仕え、近習として従い、各地に転戦して武功を挙げた。ことに荒木村重謀叛の鎮圧に際しては、摂津国花隈城の北諏訪ヶ峰に陣取り、弱冠１６歳でありながらも抜群の功をあらわし、信長から感状を授けられた。鎮定後は摂津国尼崎城にあった。
天正１０年（１５８２）、織田信忠に従って甲斐の武田家を攻める（武田征伐（田野の合戦））。信長の死後は羽柴秀吉に属した。
父が美濃国大垣城主に転封すると、同国池尻城主となった。
天正１２年（１５８４）の小牧・長久手の合戦で恒興と元助が討死したため、遺領を継いで美濃国大垣城主となり、１０万石を領有した。天正１３年（１５８５）には居を岐阜城に移した。
同年３月の紀伊征伐、８月の越中征伐、天正１５年（１５８７）の九州征伐、天正１８年（１５９０）の小田原征伐と奥州征伐と、秀吉の天下統一事業戦に従軍、それらの軍功で三河国宝飯・設楽・八名・渥美の４郡のうちで１５万２千石を与えられ、三河国吉田城主となった。
文禄の役に際しては渡海せず、吉田城にあって東国警衛の任にあたっていた。また山城国伏見城、大和国多内城の普請も務めた。
この間の文禄３年（１５９４）、秀吉の命により徳川家康の息女・督姫を継室に娶る。この頃の家康は秀吉、前田利家に次ぐ実力者と見なされていた。のちにこの結婚が輝政にとって、出世の足がかりになったことは否めない。
慶長５年（１６００）の関ヶ原の役では東軍に属し、８月に織田秀信の守る岐阜城を攻略。この城攻めに際して福島正則と激しい先陣争いを演じた。９月１５日の関ヶ原の合戦においても福島正則と共に先鋒を務め、戦後、その功績から播磨国姫路に５２万石の大禄を与えられ、姫路宰相と呼ばれた。
姫路の地は西国の毛利氏・島津氏に睨みを利かせ、豊臣家の大坂城に接するという戦略上の要衝であった。さらには弟の長吉が因幡国の４郡のうちで６万石を与えられて鳥取城主となり、慶長８年（１６０３）には輝政の二男・忠継（５歳）に備前国で２８万石、慶長１５年（１６１０）には三男・忠雄（９歳）に淡路で６万石が与えられた。これらの所領を池田一派のものとして総計すると、中国地方東部において９２万石を領したことになる。このことからも、輝政に対する家康の期待するところの大きさが窺える。
これと関連して、強兵を図るために有能な浪人を抱えることにも意を用いた。勇士の誉れ高い後藤基次を召抱え、もとの主君であった黒田長政や幕府から非難を受けながらも、輝政の存命中は手放さなかったという。
また、慶長６年（１６０１）から９年の歳月をかけて姫路城の大改修を行った。これが現在に残る姫路城である。
慶長１８年（１６１３）１月２５日、中風により姫路城で死去。５０歳。法名は国清院泰叟玄高大居士。