趙恩臻早年在奉天新軍擔任哨官，在吳俊陞提拔下進入奉天講武堂學習；民國成立後，趙恩臻調至第二十七師（師長張作霖）擔任教官、參謀，後又擔任營長、團長等，1921年時升任奉軍第十混成旅旅長。1922年，趙恩臻部改編為奉軍第十二旅，在第二次直奉戰爭中隨姜登選、郭松齡入關作戰，以戰功升任奉軍第五師師長，在郭松齡起兵反奉時曾因反對而遭到扣押，險遭殺害，獲釋後仍掌軍權。1927年，趙恩臻受為福威將軍，隨張學良進入河南作戰，並出任奉軍第十一軍軍長，但不久即遭馮玉祥擊敗，率殘部隨奉軍撤出關外。此後，趙恩臻生平不詳。