1906年生于江苏。原本在上海复旦大学学医，后转攻美术。1925年赴法留学，在巴黎朱丽安学院学习西画，与旅法画家常玉（1901-1966）结为好友，深受其影响，于大茅屋工作室绘人体素描。1930年回国在上海参加“苔蒙画会”，1932年与倪贻德（1901-1970）等西画家组织发起现代油画团体“决澜社”，连续四年每年举办一次画展。厐薰琹油画早年以现代画风表现，着重人物传神及线条意境。1930年代末，深入贵州苗寨考察民间艺术，是第一位描绘民族习俗的画家。1940年创造性的将中国古代纹样与西方现代设计相结合，设计了四本《中国图案集》与《工艺美术设计》。1956年任教于北京中央装饰美术学院，为中央工艺美术学院主要创办人。厐薰琹对中国历代装饰绘画的著述研究颇丰，为中国美术教育的启蒙大师。1985年逝世于北京。1991年江苏常熟成立“厐薰琹美术馆”，家属依其遗愿捐献近五百余幅遗作。1996年由中央美术学院、上海美术馆与厐薰琹美术馆联合主办，于上海美术馆举行纪念画展，展出遗作100幅。