石川欽一郎出身於日本靜岡一藩士家庭，少時隨父親習漢學，後入縣立中學校、東京電信學校就讀，並在東京學習西畫。石川於1889年畢業，後入大藏省（財政部）印刷局任職，期間常與各派畫家結交，於1891年加入明治美術會，並拜畫家川村清雄為師；明治美術會解散後又隨其組織「巴會」。石川於1899年前往歐洲留學，兼為陸軍參謀本部擔任翻譯、通訊員等，曾隨同軍方參加八國聯軍、日俄戰爭等戰役，並親往前線寫生。
1907年，石川欽一郎以總督府通譯官身分前往臺灣，也協助繪製日軍入臺作戰、原住民部落等主題之畫作，並在總督府國語學校執教。石川在臺期間將其所屬的繪畫研究會「紫瀾會」拓展至臺灣，邀集學者、臺灣藝術家與會切磋，並在臺灣推廣藝術教育。1916年，石川再度赴歐美深造，1924年時應邀返臺，於臺北第一、第二師範學校組織「芳蘭繪畫部」，資助具美術天分之學生向上進修。1927年，石川與鹽月桃甫、鄉原古統等畫家在臺籌組「臺灣美術展覽會」，為臺灣日治時代規模最大的官方美術展覽。
石川欽一郎於1932年返回日本，晚年仍在藝壇中活躍，直到1945年9月10日逝世。臺灣近代畫家如李梅樹、陳澄波、李澤藩、藍蔭鼎等人皆曾在其門下學習。