1930 yılında İstanbul’da doğdu. Lise tahsilinin yanında İstanbul Konservatuvarı’na devam etti. 1950-57 arasında Paris'te kütüphanelerde çalıştı. Paris Üniversitesi Siyasi İlimler Enstitüsü'nde, Sorbonne’da Fransız Medeniyeti bölümünde Alliance Française'nin yüksek bölümünde okudu ve Paris Konservatuvarı'na devam etti.
1969'da Adalet Partisi'nden Konya Milletvekili seçildi. TRT'de çeşitli görevlerde bulundu. MEB'de bakan başmüşavirliği yaptı. İTÜ Türk Musikisi Devlet Konservatuvarı ve Türk Musikisi Korosu'nda kurucu yönetim kurulu üyesi, öğretim üyelikleri, Milli Eğitim Bakanlığı'nca yayınlanan Türk Ansiklopedisi'nin genel yayın müdürlüğü yaptı. 1985'de Faisal Finans Kurumu müşaviri oldu.
Ayasofya Hünkar Mahfili'nin ibadete açılması ve Topkapı Sarayı'nda Hırka-i Saadet Dairesi'nde Kur'an okunması, 1000 Temel Eser, Ankara Devlet Konser Salonu ve İstanbul Atatürk Kültür Merkezi'nin Türk Musikisi'ne açılması gibi fikirler ve realizasyonlar da Yılmaz Öztuna’ya aittir. Öztuna’nın, Bir Darbenin Anatomisi, Türk Tarihinden Yapraklar, Osmanlı Padişahlarının Hayat Hikayeleri, Türk Tarihinden Portreler, Tarih Sohbetleri gibi eserleri bulunmaktadır