天心出生在橫濱，研習過漢籍（用中文寫的關于中國和日本的書籍），後來在英語私塾裏學習了英語。在進入東京開成所（現東京大學）學習期間，與恩內斯特·費諾羅薩相遇，天心于1881年（明治14）成爲他的助手，幫助收集日本以及東洋美術品。1886年（明治19），爲了創建東京美術學校（現東京藝術大學），天心隨費諾羅薩到歐美各地去考察。通過這些經曆，使天心了解到東洋和西洋之間的差別，也更加深了天心對日本和東洋美術價值的認知。
 

　在從1886年（明治19）至1887年（明治20）天心與費諾羅薩一起赴歐美考察美術教育之後的調查報告的基礎上，于1890年（明治23）與工部大學校（現東京大學工學部）的工部美術部合並後設立了東京美術學校，濱尾新就任第一代校長事務代理，天心是第二任校長，但其實天心是實質意義上的初任校長。天心在東京美術學校任職期間致力于東洋美術的複興，在1898年（明治31年）東京美術學校發生的騷亂事件中，天心辭去了校長以及帝國博物館（現東京國立博物館）美術部長的職務，隨著天心的辭職，東京美術學校全校除了西洋畫科以外的教員們決意要全體辭職，但在新校長的竭力挽留下，最後是橋本雅邦、六角紫水、橫山大觀、下村觀山、寺崎廣業、小堀鞆音、菱田春草、西鄉孤月等人，隨著天心一起辭了職。
 

　1898年（明治31），天心和隨同辭職的教員們一起，在位于下谷區谷中（現台東區谷中）的天心宅邸成立了日本美術院。在天心忙于印度和波士頓美術館的中國·日本美術部的工作及不斷擴大的相關活動的同時，日本美術院的經營逐漸陷入了困境，在1906年（明治39）將日本美術院第一部（繪畫部門）搬到了被比作“東洋的巴比松”的茨城縣五浦，同時天心也把家一同遷了過去。在五浦的環境是艱苦的，僅僅數年之後甚至連維持生活也困難了，日本美術院的相關活動範圍也不得不隨之縮小。菱田春草在不到37歲時早逝，大觀和觀山也將創作據點搬到了東京。而天心于1910年（明治43）就任波士頓美術館的中國·日本美術部長，並在1912年（明治45）就任文展審查委員，但是在第二年的1913年（大正2）因病去世，享年50歲，埋葬在駒込的染井陵園，在五浦也有分骨埋葬。在墓碑石上刻有天心的絕命詩“若我死後，請在我靈前種上鮮花，在海濱鸻鳥的呼鳴聲處，用落葉將我深深埋葬，在十二萬年以後那個明月的夜晚，讓前來祭吊的人以松影相伴。”，還包括天心在自己寫的英文詩“An Injunction”（告誡）中所表達的願望，後人們是按照文中意願爲他修建的墓地。從幕府末期的動蕩年代開始到明治和大正，天心是領先于那個時代捷足先登的稀世的國際人，同時也是日本美術最重要的庇護者之一。
　天心去世後，1914年（大正3）在大觀和觀山等人的努力下于谷中三崎坂南町（現谷中四丁目）複興了日本美術院。每年定期舉辦的春院展和秋天的再興院展，直到現在仍然受到衆多愛好者們的歡迎與愛戴。