Der Sohn eines Geschäftsmannes lernte als Autodidakt Geige zu spielen und unternahm bereits als Kind erste Kompositionsversuche. Schönberg, der zu Beginn noch der spätromantischen Tradition verpflichtet war, trat 1902 eine Stelle als Kompositionslehrer am Stern'schen Konservatorium in Berlin an und machte hier Bekanntschaft mit Richard Strauss. 1903 kehrte er nach Wien zurück und gründete im Jahr darauf den "Verein schaffender Tonkünstler", dessen Ideen eng mit denen der "Wiener Secession" verbunden waren; Anton Webern und Alban Berg wurden seine Schüler.

Die Uraufführung des ersten atonalen Werks der Musikgeschichte, des "II. Streichquartetts op. 10", am 21. Dezember 1908 in Wien geriet zum Skandal. 1910 wurde Schönbergs Bewerbung um eine Professur für Komposition an der Wiener Akademie abgelehnt. 

Schönberg unterrichtete deshalb weiterhin als Privatdozent und ging 1911 neuerlich nach Berlin, wo er seine theoretische Abhandlung "Harmonielehre" beendete. Nach dem Militärdienst während des Ersten Weltkriegs gründete Schönberg den "Verein für musikalische Privataufführungen", der zu einem Zentrum der "Zweiten Wiener Schule" und ihrer Vertreter wurde. 1925 wurde Schönberg als Leiter einer Meisterklasse für Komposition an die Preußische Akademie der Künste berufen.

Nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten 1933 verlor Schönberg seine Professorenstelle und floh vor der drohenden Verfolgung über Paris in die USA, wo er als Musikerzieher zunächst in Boston, später in Los Angeles tätig war.

1936 erhielt er einen Lehrstuhl an der University of California in Los Angeles und 1940 nahm er die amerikanische Staatsbürgerschaft an. Nach seiner Emeritierung im Jahr 1944 war Schönberg aus finanziellen Gründen gezwungen, neuerlich Privatunterricht zu geben.

Die Zwölftonmusik (Dodekaphonie) hatte nachhaltige Wirkung auf die Entwicklung der zeitgenössischen Musik in Europa und besonders in den USA. Arnold Schönberg war eng mit der Arbeiterkulturbewegung verbunden, komponierte Chorwerke für die Arbeitersänger und dirigierte zahlreiche ihrer Konzerte.

An seinem Geburtshaus, 2., Obere Donaustraße 5, erinnert eine Gedenktafel an den bedeutenden Erneuerer der Musik, der 1974 ein Ehrengrab am Wiener Zentralfriedhof erhielt. 1952 wurde der Schönbergplatz im 14. Bezirk nach dem Komponisten benannt. 1998 übernahm die Stadt Wien den Schönberg-Nachlass von den Erben und eröffnete das Arnold-Schönberg-Center.

Werk: - Musikalische Werke: Verklärte Nacht, 1899 (Streichsextett); Pelleas und Melisande, 1903 (symphonische Dichtung); Gurrelieder, 1902/03; 1. Streichquartett d-Moll, 1905; Kammersymphonie, 1906; Erwartung, 1908; 2. Streichquartett fis-Moll, Opus 10, 1907/08; 5 Orchesterstücke, 1912; Pierrot lunaire, 1914; Die Jakobsleiter, 1917-22 (Oratorium, unvollendet); 5 Klavierstücke, Opus 23; 3. Streichquartett, 1927; Von Heut auf Morgen, 1928 (Oper); Variationen für Orchester, 1929; Moses und Aaron, 1930-32 (Oper); Ein Überlebender aus Warschau, 1947 (Kantate); - Schriften: Harmonielehre, 1911; Models for Beginners in Composition, 1942; Grundlagen der musikalischen Komposition, 1948; Styles and idea 1950.
Literatur: Theodor W. Adorno, Philosophie der neuen Musik, 1949; Ulrike Fendel, Zur Aufführungspraxis der Zweiten Wiener Schule, 1998; Eberhard Freitag, Arnold Schönberg, 1983; Peter Gradenwitz, Arnold Schönberg und seine Meisterschüler, 1998; Claudia Michels, Arnold Schönberg und das Kabarett. Die Brettl-Lieder, 1995; Alexander L. Ringer, Arnold Schönberg. The composer as Jew, 1993; Martina Sichardt, Die Entstehung der Zwölftonmethode Arnold Schönbergs, 1990; Wilhelm Sinkovicz, Mehr als zwölf Töne. Arnold Schönberg, 1998; Egon Wellesz, Arnold Schönberg, 1985.