，出任天津市经委副主任，开始从政之路。此后历任天津市机电工业总公司党委书记，市委工业工委副书记、兼市经委主任；2001年升任天津市副市长；2005年12月，任天津市委常委、副市长兼市国资委主任；2007年12月，晋升天津市常务副市长。2012年5月，接替骆琳，出任国家安全生产监督管理总局局长、党组书记。
落马被查.2015年8月18日，中央纪委监察部网站宣布杨栋梁因涉嫌严重违纪违法，接受组织调查。天津港“8.12”特别重大火灾爆炸事故发生后，杨栋梁还曾带工作组赴现场指挥救援。甚至被