Năm 917, Lưu Nham xưng đế kiến quốc "Đại Việt" (sau cải sang Đại Hán, sử gọi là Nam Hán), tức Cao Tổ hoàng đế.[7] Nam Hán Cao Tổ dự định bổ nhiệm Dương Đỗng Tiềm làm Đồng bình chương sự và Binh bộ thượng thư, song Dương Đỗng Tiềm cho rằng bản thân không nên đứng trên Triệu Quang Duệ- nguyên là một sứ tiết của Hậu Lương, tự thỉnh làm thuộc hạ của Triệu Quang Duệ, Cao Tổ chấp thuận.[2] Cao Tổ bổ nhiệm Triệu Quang Duệ, Dương Đỗng Tiềm và một sứ tiết Hậu Lương khác là Lý Ân Hành là Đồng bình chương sự, Triệu Quang Duệ làm Binh bộ thượng thư, Dương Đỗng Tiềm làm Binh bộ thị lang.[7]

Năm 920, Dương Đỗng Tiềm thỉnh lập học hiệu,[8] nhằm phổ cập lễ pháp,[2] khai cống cử, thiết thuyên tuyển, Cao Tổ nghe theo.[8]

Tuy nhiên, khi Nam Hán Cao Tổ xây thủy lao nhằm tra tấn phạm nhân, Dương Đỗng Tiềm phản đối song không có kết quả.[2] Năm Đại Hữu thứ 7 (934), Nam Hán Cao Tổ lệnh cho Tần vương Lưu Hoằng Độ mộ 1.000 túc vệ binh, song Lưu Hoằng Độ lại mộ toàn là đám vô lại trẻ tuổi ngoài đường, còn trở nên gần gũi với họ. Dương Đỗng Tiềm can gián với Cao Tổ rằng Hoằng Độ là dòng đích của quốc gia, nên gần gũi với đoan sĩ, sao có thể gần gũi với đám vô lại. Tuy nhiên, Nam Hán Cao Tổ lại nói rằng Hoằng Độ chỉ dạy họ về quân sự, quá phiền Dương Đõng Tiền lo lắng. Sau đó, Dương Đỗng Tiềm ra ngoài thấy cảnh vệ sĩ cướp bóc vàng bạc của thương nhân, thương nhân không dám tố cáo, Dương Đỗng Tiềm than thở: "Chính loạn như vậy, sao cần tể tướng?" rồi cáo bệnh trở về nhà[9] và mất năm Đại Hữu thứ 8 (935).[1]