兵庫県神戸市に生まれる。大正１１年（１９２２）上京し東京美術学校西洋画科に入学。同級生に猪熊弦一郎らがいた。大正１４年小磯家の養子となる（旧姓は岸上）。また、美校在学中のこの年の帝展で「兄弟」が初入選。翌１５年には「Ｔ嬢の像」が第７回帝展で特選となり、一躍注目された。昭和２年（１９２７）には美校を首席で卒業、同３年渡欧し、パリに２年間滞在する。帰国後は光風会や帝展に出品するが、昭和１１年の帝展改組を機として、猪熊弦一郎や内田巌らとともに新制作派協会を創立し、以後は同展で作品を発表した。昭和１５年には朝日文化賞、翌々年には第１回帝国芸術院賞を、昭和３３年には第３回現代日本美術展大衆賞を受賞。昭和５４年文化功労賞者、昭和５７年日本芸術院会員、昭和５８年には文化勲章を受章している。人物画、特に気品ある女性像は小磯芸術の粋として有名であり、昭和を代表する洋画壇の作家の一人である。（「東四国阿波讃岐風景画展」図録　１９９３年）