1908年東京都に生まれる。青山学院を中退し、1924年ドイツに留学。1930年ベルリン国立美術学校を卒業。帰国後は光風会展や帝国美術院展、第二部会展などに出品し、光風会賞、第二部会展特選、昭和洋画奨励受賞などを受賞。1936年新制作派協会の結成に参加し、以降、新制作派展を主要な活動の場とした。戦後は内外の国際展にも度々出品し、1955年第3回日本国際美術展最優秀賞、1956年第1回グッゲンハイム美術賞日本国内賞など受賞を重ねた。1964年からは東京藝術大学助教授(68年から教授)として後進の指導にあたり、1998年に文化功労者に選定された。長野県軽井沢町に脇田美術館が設けられている。