Arna Wendell Bontemps est née le 13 octobre 1902 à Alexandria, en Louisiane, fils d’un maçon créole et d’une institutrice. À l’âge de trois ans, il déménage avec sa famille à Los Angeles après que son père ait été menacé par deux hommes blancs ivres. Bontemps a grandi en Californie et a été envoyé à l’internat de l’Académie San Fernando avec l’instruction de son père de ne pas « aller là-haut en agissant de couleur ». Plus tard, Bontemps considéra cet épisode comme un moment formateur, et il n’appréciera pas ce qu’il considérait comme une tentative de lui faire oublier son héritage. Il est diplômé du Pacific Union College à Angwin en 1923 avec un AB.
En 1924, il accepte un poste d’enseignant à Harlem, New York. Il épouse Alberta Johnson, une ancienne élève, en 1926 ; ils auront finalement six enfants. Bien que son plan initial était d’obtenir un doctorat en anglais, il a accepté des postes d’enseignement pour soutenir sa famille. Heureusement, c’est en enseignant à Harlem qu’il deviendra étroitement lié à la Renaissance de Harlem et se liera d’amitié avec des artistes majeurs tels que Countee Cullen, W. E. B. DuBois, Zora Neale Hurston, James Weldon Johnson, Claude McKay, Jean Toomer, et surtout Langston Hughes, avec qui il collaborera fréquemment.
Bontemps publie d’abord ses poèmes dans Crisis en 1924, et aussi plus tard dans Opportunity, deux magazines littéraires qui soutiennent le travail des jeunes écrivains afro-américains. En 1926 et 1927, Bontemps remporte trois prix pour sa poésie dans ces publications. Son premier livre de fiction est God Sends Sunday (1931), l’histoire d’un jockey noir à la vie rapide nommé Little Augie. Le livre a reçu des critiques mitigées : des éloges pour son importance en tant que livre d’un auteur noir, mais aussi des critiques pour son accent sur le côté plus sordide de la vie noire.
La même année, Bontemps s’installe à Huntsville, en Alabama, où il avait accepté un poste au Oakwood Junior College. En 1932, il reçoit un autre prix pour la nouvelle « A Summer Tragedy » et publie ses deux premiers livres pour enfants, Popo and Fifina : Children of Haiti, avec Langston Hughes, et You Can’t Pet a Possum en 1934. Il commence à travailler sur Black Thunder : Gabriel’s Revolt : Virginia 1800, l’histoire d’une rébellion avortée d’esclaves menée par Gabriel Prosser. Le roman, publié en 1936, est terminé dans la maison de son père en Californie. À la fin de l’année scolaire 1934, Oakwood licencie Bontemps, en réaction à la combinaison de sa politique radicale, des visiteurs hors de l’État, de sa collection personnelle de livres et des propres opinions conservatrices et religieuses de l’école.
En 1943, Bontemps obtient une maîtrise en bibliothéconomie de l’Université de Chicago. Il est nommé bibliothécaire à l’université Fisk, poste qu’il occupe jusqu’à sa retraite en 1965, suivie de diplômes honorifiques et de chaires à l’université de l’Illinois et à l’université de Yale, et d’un retour à Fisk en tant qu’écrivain en résidence.
Il meurt le 4 juin 1973, d’une crise cardiaque, alors qu’il travaille à son autobiographie. Bien que Sterling A. Brown et Aaron Douglas aient noté que ses écrits n’ont pas reçu l’attention critique méritée, son travail de bibliothécaire et d’historien le désigne comme un grand chroniqueur et un conservateur des documents du patrimoine culturel noir. L’ancienne maison de sa famille en Louisiane est aujourd’hui le Arna Bontemps African American Museum and Cultural Arts Center.