Констанций Хлор был иллирийцем (или далматинцем) и родственником Клавдия II Готского (внуком его брата).
Констанций Хлор был провозглашен цезарем в 293 г. и стал августом совместно с Галерием после отречения Диоклетиана и Максимиана в 305 г. Его официальное имя было Цезарь Марк (или Гай) Флавий Валерий Константин Август. Он получил в управление Галлию, Италию и Африку, однако потом отказался от Италии и Африки.
Евтропий пишет, что это был человек мягкий и учтивый, и жил так скромно, что в праздники даже занимал у других серебряную посуду. Галлы любили его и радовались тому, что избавились от притворного благоразумия Диоклетиана, так и от кровожадного безрассудства Максимиана Геркулия (Евтропий. Сокращение римской истории до времен кесарей Валента и Валентиниана. X, 1).
Констанций Хлор очень снисходительно относился к христианам, которых было немало среди его приближенных.
Значительную часть своего правления Констанций Хлор провел в Британии, которую отвоевал у узурпатора Аллекта в 296 г.
О правлении Констанция Хлора и Галерия Аврелий Виктор пишет: «Насколько удивительны были эти двое по своим природным дарованиям, что если бы они опирались на просвещенность и не поражали бы своей неорганизованностью, то, несомненно, были бы самыми выдающимися правителями. Отсюда вытекает, что императорам необходимо обладать образованностью, обходительностью, особенно – любезностью; без этих качеств дары природы остаются как бы незавершенными» (Аврелий Виктор. О цезарях. XL).
Констанций Хлор скончался 25 июля 306 г. в Эбораке (совр. Йорк).