Arna Wendell Bontemps wurde am 13. Oktober 1902 in Alexandria, Louisiana, als Sohn eines kreolischen Maurers und einer Lehrerin geboren. Im Alter von drei Jahren zog er mit seiner Familie nach Los Angeles, nachdem sein Vater von zwei betrunkenen weißen Männern bedroht worden war. Bontemps wuchs in Kalifornien auf und wurde auf das Internat der San Fernando Academy geschickt, mit der Anweisung seines Vaters, sich dort nicht als Farbiger aufzuführen“. Dies bezeichnete Bontemps später als einen prägenden Moment, und er ärgerte sich über das, was er als Versuch ansah, ihn seine Herkunft vergessen zu lassen. Er schloss sein Studium am Pacific Union College in Angwin 1923 mit einem AB ab.
1924 nahm er eine Stelle als Lehrer in Harlem, New York, an. 1926 heiratete er Alberta Johnson, eine ehemalige Studentin, mit der er sechs Kinder hatte. Obwohl er ursprünglich vorhatte, in Englisch zu promovieren, nahm er eine Stelle als Lehrer an, um seine Familie zu unterstützen. Glücklicherweise kam er während seiner Lehrtätigkeit in Harlem in engen Kontakt mit der Harlem Renaissance und freundete sich mit bedeutenden Künstlern wie Countee Cullen, W. E. B. DuBois, Zora Neale Hurston, James Weldon Johnson, Claude McKay, Jean Toomer und vor allem Langston Hughes an, mit dem er häufig zusammenarbeitete.
Bontemps veröffentlichte seine ersten Gedichte 1924 in Crisis und später auch in Opportunity, beides Literaturzeitschriften, die die Arbeit junger afroamerikanischer Schriftsteller unterstützten. In den Jahren 1926 und 1927 gewann Bontemps drei Preise für seine Gedichte in diesen Publikationen. Sein erstes belletristisches Buch war God Sends Sunday (1931), die Geschichte eines schnelllebigen schwarzen Jockeys namens Little Augie. Das Buch erhielt gemischte Kritiken: Lob für seine Bedeutung als Buch eines schwarzen Autors, aber auch Kritik für seine Betonung der Schattenseiten des schwarzen Lebens.
Im selben Jahr zog Bontemps nach Huntsville, Alabama, wo er eine Stelle am Oakwood Junior College angenommen hatte. 1932 erhielt er einen weiteren Preis für die Kurzgeschichte „A Summer Tragedy“ (Eine Sommertragödie) und veröffentlichte 1934 seine ersten beiden Kinderbücher, Popo und Fifina: Children of Haiti, mit Langston Hughes, und You Can’t Pet a Possum. Er begann mit der Arbeit an Black Thunder: Gabriel’s Revolt: Virginia 1800, die Geschichte eines gescheiterten Sklavenaufstandes unter der Führung von Gabriel Prosser. Der Roman, der 1936 veröffentlicht wurde, wurde im Haus seines Vaters in Kalifornien fertiggestellt. Am Ende des Schuljahres 1934 entließ Oakwood Bontemps, eine Reaktion auf die Kombination aus seiner radikalen Politik, den Besuchern aus anderen Bundesstaaten, seiner persönlichen Büchersammlung und den eigenen konservativen und religiösen Ansichten der Schule.
Im Jahr 1943 erhielt Bontemps einen Master-Abschluss in Bibliothekswissenschaft von der University of Chicago. Er wurde zum Bibliothekar an der Fisk University ernannt, eine Position, die er bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1965 innehatte, gefolgt von Ehrendoktoraten und Professuren an der University of Illinois und der Yale University sowie einer Rückkehr nach Fisk als „Writer in Residence“.
Er starb am 4. Juni 1973 an einem Herzinfarkt, während er an seiner Autobiografie arbeitete. Obwohl Sterling A. Brown und Aaron Douglas anmerkten, dass seine Schriften nicht die kritische Aufmerksamkeit erhalten haben, die sie verdient hätten, weist seine Arbeit als Bibliothekar und Historiker darauf hin, dass er ein großer Chronist und Bewahrer der Dokumente des schwarzen Kulturerbes war. Das alte Haus seiner Familie in Louisiana ist heute das Arna Bontemps African American Museum and Cultural Arts Center.