Er wurde in den Vereinigten Staaten als Sohn einer amerikanischen Schriftstellerin und eines japanischen Dichters geboren. Seine Kindheit verbrachte er auf Weltreisen: Indien, Paris und vor allem Japan, um dann als 14-jähriger in die USA zurück zu kehren.
Während seines Medizinstudium begann er, sich für Bildhauerei zu interessieren, und studierte, dank eines Stipendiums der Guggenheim Foundation, zwei Jahre in Paris bei Constantin Brancusi, dem großen Bildhauer, der noch lange seine Werke beeinflussen sollte.
Nach seiner Rückkehr nach New York weitete Noguchi seine Interessen auf die Städteplanung aus: er realisierte diverse Parks, Plätze und Kinderspielplätze auf der ganzen Welt. Er arbeitet auch als Bühnenbildner für bedeutende Theater, befasste sich mit dem Design von Gegenständen, Möbeln und Einrichtungsgegenständen. 1980 gründete er in New York das Isamu Noguchi Garden Museum, eine Dauerausstellung seiner Werke.
Die Arbeiten von Noguchi decken die ganze Skala von Werken einer abstrakten, rein dekorativen Kunst bis zum essentiell Funktionalen (wie dem "Babywächter" aus Bakelit oder den Lampen aus Reispapier). Der Großteil seiner Arbeit überschreitet jedoch diese Grenzen, als wäre sie dem Verlangen der Skulptur entsprungen, sowohl als Kunstgegenstand, als auch als Einrichtungskomponente zugleich bestehen zu können.