Sohn von Jakob Arnold, Zimmermann im Schwazer Bergbau und Kleinlandwirt, und von Anna Arnold, geb. Lindner (Lentner), Bruder von Johann Arnold (1800–1885), der sich als Maler und Kopist (z. B. Kreuzwegbilder in der Kufsteiner Pfarrkirche zum Hl. Vitus, um 1840) betätigte, Vater von Josef Arnold d. J. (s. u.); ab 1822 mit Franziska Arnold, geb. Kuchinka, verheiratet. – Durch einen schlecht verheilten Beinbruch für die Arbeit am elterlichen Hof ungeeignet, besuchte A. ab 1803 eine Lehre beim Schwazer Vergolder und Dekorationsmaler Johann Meier, die er allerdings aufgrund des Todes seines Vaters 1805 abbrechen musste. Danach verdiente er Geld durch das Schnitzen von Holzschuhen, nahm daneben Zeichenunterricht bei P. Eberhard Zobel im Stift Fiecht und konnte schon bald seine ersten Bilder verkaufen. Als in der Umgebung von Schwaz durch die Kriegsereignisse von 1809 zerstörte Häuser und Kirchen wiedererrichtet und neu ausgestaltet werden mussten, erhielt A. diverse Aufträge (1813 Fresko am Pfarrhaus in Stans, Seitenaltarbild für die Pfarrkirche in Vomp). 1816 bildete er sich durch Kopieren in der Münchener Kunstgalerie weiter, 1818 begann er ein Studium an der Akademie der bildenden Künste (ABK) in Wien (u. a. bei →Johann Martin Fischer, →Franz Caucig und →Anton Petter), das er sich durch den Verkauf eigener sowie kopierter Bilder selbst finanzierte. 1823 erhielt er für „Abigail vor Davids Füßen“ den Allerhöchsten Hof-Preis und für „Der Tod des Ananias und der Saphira vor dem Hl. Petrus“ den Reichel-Preis (beide Arbeiten befinden sich im Tiroler Landesmuseum Ferdinandeum, Innsbruck). Nach dem Tod →Josef Schöpfs auf eine bessere Auftragslage als in der Residenzstadt hoffend, ließ er sich 1825 in Innsbruck nieder. Von hier aus führte er in den Folgejahren seine überwiegend kirchlichen Aufträge (Fresken, Ölgemälde, Bretterkrippen und Heilige Gräber) aus. Im Alter verarmt, verbrachte er seine letzten Lebensjahre in der Versorgungsanstalt der Barmherzigen Schwestern, für deren Kapelle er sein letztes, unvollendet gebliebenes Altarbild malte. Seine bis heute erhaltenen größeren Fresko-Arbeiten befinden sich u. a. in den Pfarrkirchen in Gries am Brenner (1827/28), Axams (1841), Lajen/Laion (1844–45), Längenfeld (1852), Brandenberg (1853) sowie auf dem Innsbrucker Westfriedhof (1856) und auf dem Friedhof in Schwaz (1866; dieses Werk war seine letzte Freskoarbeit). Altarbilder finden sich etwa in der Alten Pfarrkirche Wattens (1815), in Vomp (1820), Schlitters (1822), Gries am Brenner (1826), St. Valentin auf der Haide/San Valentino alla Muta (1829), in der Stiftskirche Stams (1830), in Bozen/Bolzano (Pfarrkirche, 1835), Innsbruck-Igls (1840), St. Christina in Gröden/Santa Cristina (1842), in der St. Jakobskirche Innsbruck (1845), in der Kapuzinerkirche Brixen/Bressanone (1847) und in Rietz (1873). Auch auf dem Gebiet der Weihnachts- und Fastenkrippen war A. tätig. Waren es zunächst kleine Papierkrippenfiguren, die er herstellte, so bemalte er später lebensgroße Bretterkrippenfiguren. 1852 verfasste er eine kurze autobiographische Skizze (Stadtarchiv Innsbruck). Unter den wenigen Ölbildern mit weltlichem Inhalt ist wohl sein symbolisch überfrachteter Beitrag zum Tiroler Freiheitskampf von 1809 am wichtigsten: Im Zentrum des Gemäldes „Der Fahnenschwur“ (1838, Tiroler Landesmuseum Ferdinandeum) steht zwar Andreas Hofer, die dargestellte Handlung sowie die Szenerie dieses Historienbildes sind jedoch frei erfunden. Sein Sohn Josef Arnold d. J. (geb. Wien, 1823; gest. Innsbruck, 28. 4. 1862; röm.-kath.) studierte 1840–43 an der Wiener ABK und unterstützte seinen Vater in den Folgejahren bei der Freskierung der Kirchen in Lajen (1844) und Enneberg/Marebbe (1848/49) sowie →Franz Plattner bei der Ausmalung der Pfarrkirche Zirl (ab 1860). Besondere Anerkennung erlangte er mit Porträts, Historienbildern und Landschaften.