1912년 9월 28일 대구에서 태어났다.

1931년 일본으로 건너가 태평양미술학교에서 수학하였다. 재학 중 선전과 제전에 꾸준히 출품하며 특선을 거듭하였고, 1935년 제14회 선전에서 〈경주산곡에서〉로 최고상인 창덕궁상을 수상하며 향토색 짙은 독자적 화풍으로 당대 최고 화가로 자리매김하였다. 

1936년 귀국하여 이인성양화연구소를 개설하고 후진을 양성하였으며, 1937년 선전 추천작가로 선임되었다. 

광복 후 이화여자중등학교 미술교사와 이화여자대학교 강사로 재직하였으며, 1949년 제1회 대한민국미술전람회 서양화부 심사위원을 맡았다. 

대표작으로 〈가을 어느 날〉·〈경주산곡에서〉·〈해당화〉·〈사과나무〉 등이 있다.

1950년 6·25전쟁 중 별세, 망우리공동묘지(현 망우역사문화공원)에 영면하였다.