Arnulf Rainer grandit avec un frère jumeau, qui voulait devenir peintre, mais qui est ensuite devenu avocat. De 1940 à 1944, il fréquente l'Institut national d'éducation politique à Traiskirchen mais il quitte l'école parce qu'un professeur d'art le force à imiter la nature.
À la demande de ses parents, il étudie la construction de bâtiments à partir de 1947 à l'école d'architecture de Villach et obtient son diplôme en 1949. La même année, il est admis à l'Académie des Arts appliqués de Vienne[2], qu'il quitte après seulement une journée en raison d'une controverse artistique. Peu de temps après, il s'inscrit à l'Académie des beaux-arts de Vienne, mais quitte également cette école trois jours après avoir réussi l'examen d'entrée, car ses œuvres avaient été décrites par le jury comme «dégénérées».
En février 1952, Rainer présente ses œuvres à la Galerie Kleinmayr à Klagenfurt. En mars de la même année, il expose en solo à la Zimmergalerie Franck à Francfort; exposition qui est aujourd'hui considérée comme l'une des premières manifestations d'art informel en Europe. Les manifestes rédigés par Rainer "Malerei um die Malerei zu verlassen" et "Das Eine gegen das Andere" ont été imprimés dans le catalogue joint.
En 1953, Rainer rencontre à Vienne le prêtre catholique Otto Mauer qui, un an plus tard, fonde la Galerie nächst St. Stephan, avec laquelle il promeut l'avant-garde autrichienne. En novembre 1955, Mauer inaugure la première exposition personnelle de Rainer à la Galerie St. Stephan.
En 1959, il crée avec ses amis Hundertwasser et Fuchs une "anti-académie" à Vienne. Au début des années 1960, Arnulf Rainer commence une série de photographies. Arnulf Rainer est initié à la gravure en 1965. À la fin de cette décennie, l'artiste flagelle, défigure et torture sa propre image dans la série des «Faces-Farces».
Ce travail devient essentiel à sa recherche de transformation de son propre moi, Rainer prend des photos de ses mains, pieds, doigts, et pratique l'Art corporel, il poursuit avec la série des masques mortuaires[4].
En 1966, il expérimente le LSD, dans une clinique de Lausanne.
À partir de 1982, Arnulf Rainer entreprend le cycle des séries des "Hiroshima" et des "Christs stigmatisés".
Dans les années 90 et 2000, Rainer recouvre de dessins, peintures ou graffitis, les portraits de stars du cinéma et de la musique.
En 1992, dans le cadre d'une commande publique, il a réalisé pour la Chalcographie du Louvre trois gravures à la pointe sèche intitulées Vue du Louvre et de la Grande Galerie du côté des offices[5],Vue en perspective du palais des Tuileries du côté de l’entrée[6] et Vue et perspective du palais et des jardins des Tuileries[7].
Le musée Arnulf Rainer a été ouvert à New York en 1993[8].
Arnulf Rainer vit et travaille à Vienne et Enzenkirchen.
Après un premier virage vers le surréalisme, Rainer s'est approché du tachisme et de l’art informel. Depuis le début des années 1950, il peint sur ses propres photos et celles des autres. Dans ce processus, il s'est particulièrement fait connaître par des surimpressions photographiques d'autoportraits, connues sous le nom de ‘’Face Farces’’. Il réalise ses premières sur-peintures sur des images qui ne sont pas les siennes par manque de matière. De 1958 à 1963, Sam Francis, Georges Mathieu, Emilio Vedova, Victor Vasarely et d'autres artistes lui fournissent des œuvres à repeindre[9].
À partir du milieu des années 1970, il s'est tourné vers la peinture gestuelle . Parallèlement, inspiré par d'autres artistes, il crée des séries de "Art sur Art": Rainer a retravaillé des photos d'après Gustave Doré, Anton Maria Zanetti, Leonardo da Vinci, Franz Xaver Messerschmidt et autres. Le cycle d'Hiroshima, une série de dessins et de photographies de la ville détruite, a été présenté dans dix-sept villes européennes à partir de 1982. Dans son travail tardif, Rainer s'est intensément occupé de photographie.
Pierre Molinier Übermalung #5, technique mixte, 2008, 33,3 × 23,2 cm,
Selfportrait n° 12 Kompost, 1972, techniques mixtes sur photographie, 50,7 × 61 cm, musée d'art de Toulon.
Finger Painting, 1975, techniques mixtes sur papier, 59,5 × 47,5 cm, musée d'art de Toulon.