天心出生在横滨，研习过汉籍（用中文写的关于中国和日本的书籍），后来在英语私塾里学习了英语。在进入东京开成所（现东京大学）学习期间，与恩内斯特·费诺罗萨相遇，天心于1881年（明治14）成为他的助手，帮助收集日本以及东洋美术品。1886年（明治19），为了创建东京美术学校（现东京艺术大学），天心随费诺罗萨到欧美各地去考察。通过这些经历，使天心了解到东洋和西洋之间的差别，也更加深了天心对日本和东洋美术价值的认知。
 

　在从1886年（明治19）至1887年（明治20）天心与费诺罗萨一起赴欧美考察美术教育之后的调查报告的基础上，于1890年（明治23）与工部大学校（现东京大学工学部）的工部美术部合并后设立了东京美术学校，滨尾新就任第一代校长事务代理，天心是第二任校长，但其实天心是实质意义上的初任校长。天心在东京美术学校任职期间致力于东洋美术的复兴，在1898年（明治31年）东京美术学校发生的骚乱事件中，天心辞去了校长以及帝国博物馆（现东京国立博物馆）美术部长的职务，随着天心的辞职，东京美术学校全校除了西洋画科以外的教员们决意要全体辞职，但在新校长的竭力挽留下，最后是桥本雅邦、六角紫水、横山大观、下村观山、寺崎广业、小堀鞆音、菱田春草、西乡孤月等人，随着天心一起辞了职。
 

　1898年（明治31），天心和随同辞职的教员们一起，在位于下谷区谷中（现台东区谷中）的天心宅邸成立了日本美术院。在天心忙于印度和波士顿美术馆的中国·日本美术部的工作及不断扩大的相关活动的同时，日本美术院的经营逐渐陷入了困境，在1906年（明治39）将日本美术院第一部（绘画部门）搬到了被比作“东洋的巴比松”的茨城县五浦，同时天心也把家一同迁了过去。在五浦的环境是艰苦的，仅仅数年之后甚至连维持生活也困难了，日本美术院的相关活动范围也不得不随之缩小。菱田春草在不到37岁时早逝，大观和观山也将创作据点搬到了东京。而天心于1910年（明治43）就任波士顿美术馆的中国·日本美术部长，并在1912年（明治45）就任文展审查委员，但是在第二年的1913年（大正2）因病去世，享年50岁，埋葬在驹込的染井陵园，在五浦也有分骨埋葬。在墓碑石上刻有天心的绝命诗“若我死后，请在我灵前种上鲜花，在海滨鸻鸟的呼鸣声处，用落叶将我深深埋葬，在十二万年以后那个明月的夜晚，让前来祭吊的人以松影相伴。”，还包括天心在自己写的英文诗“An Injunction”（告诫）中所表达的愿望，后人们是按照文中意愿为他修建的墓地。从幕府末期的动荡年代开始到明治和大正，天心是领先于那个时代捷足先登的稀世的国际人，同时也是日本美术最重要的庇护者之一。
　天心去世后，1914年（大正3）在大观和观山等人的努力下于谷中三崎坂南町（现谷中四丁目）复兴了日本美术院。每年定期举办的春院展和秋天的再兴院展，直到现在仍然受到众多爱好者们的欢迎与爱戴。