平安時代中期の貴族であり歌人。神祇官の官職を歴任し、伊勢神宮祭主も務めた。従四位下まで昇進し、三十六歌仙の一人として知られる。宇多上皇の信任を受け、『大井川行幸和歌』や『亭子院歌合』に参加し、多くの歌を残した。『拾遺和歌集』以下の勅撰和歌集に10首が入集されており、家集『頼基集』もある。子の能宣も歌人として著名であり、彼に対して厳格な指導を行った逸話が『袋草紙』に残る。大中臣氏は祭祀を掌る家系で、頼基はその中で歌人の祖となった。