1904年、カリフォルニア州ロサンゼルスに生まれる。 1906年家族とともに東京へ移るが1918年渡米する。 1924年ニューヨークのレオナルド・ダ・ヴィンチ・スクールに通い彫刻の勉強をはじめる。ナショナル・スカルプチュア協会のメンバーに選ばれる。 1926年ブルマー・ギャラリーでブランクーシ展を見て感銘を受け、パリに留学。ブランクーシのアトリエで働く。1930年-31年の間、北京に8ヶ月滞在しChi Pai Shiに毛筆デッサンを学び、また東京を訪れ陶芸を学ぶ。 1938年ロックフェラーセンターのステンレス・スチールの作品がレリーフ・コンペティションで一等を獲得。その後慶応大学の庭園設計（1951年-52年）、パリ・ユネスコ本部の庭園デザイン（1956年-58年）、エルサレムのイスラエル美術館のための、ビリー・ローズ彫刻庭園（1960年-65年）、また大阪万博のため噴水彫刻設計（1970年）、東京、草月会館（1977年）、ロサンゼルスのリトル東京の広場（1983年）など世界中で多くのプロジェクトを手掛ける。また各地で回顧展が開かれる。 受賞歴も多数で、1959年ミヤゴ芸術協会の第63回絵画・彫刻展1位、1965年ニューヨーク建築協会金賞、1986年第二回京都賞、精神科学・表現芸術部門で受賞。また、1974年ニュースクール・フォー・ソーシャルリサーチの造形芸術の名誉博士号も得ている。 1985年、ニューヨーク、ロングアイランドに「イサム・ノグチガーデンミュージアム」をオープンさせる。 1988年ニューヨークにて逝去。