字嗣昌。
晋州临汾（今山西临汾）人。
父柴慎，时任太子右内率，封钜鹿郡公。
柴绍出身于将门，自幼矫健有力，其勇敢义气在关中（今陕西关中）一带颇有名气。
少年时就当了隋朝元德太子（隋炀帝长子）的千牛备身（陪伴）。
早在起兵之前，就将女儿嫁给了他。
李渊在太原举兵起义时，柴绍夫妇都在长安，李渊派人秘密召他们去太原。
因为当时两人离开不方便，柴绍即自己先从长安启程向太原而去。
到达太原后，被授予右领军大都督府长史。
柴绍离开长安后，他的妻子便很快回到县自家庄园，用家中的积蓄招引山野豪杰和亡命之徒，聚集起数百人后便打出造反的旗帜，以此响应父亲李渊的起义。
后又联合其他造反的队伍，一次又一次将隋军打退。
后来柴绍与其妻依带兵将军的惯例，各自设置幕府，一齐包围长安。
武德元年（618），柴绍升迁为左翊卫大将军，跟随讨伐薛举、战胜宋金刚、打败王世充、擒获窦建德，战功累累，因此封为霍国公，赐食邑1200户，并转为右骁卫大将军。
吐谷浑与党项联合进兵入侵西北边境时，柴绍奉命带兵征讨。
军到边地时，敌军居高临下，向柴绍军中射箭。
柴绍叫人来弹奏胡人琵琶，又令女子二人相对起舞。
敌兵见状一齐停止射箭，相聚观看。
柴绍便悄悄派遣精兵强将，以轻骑袭击其后方，结果敌军大乱，溃不成军，柴绍趁势掩杀，斩首五百余级。
贞观二年（628），柴绍出征梁师都，在夏州（今陕西大理河北）扫平叛军。
贞观七年（633），加镇军大将军，改封谯国公。
贞观十二年（638），柴绍病重，太宗亲往探望。
不久去世，赠荆州都督。
谥号“襄”。
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