福岡県御井郡合川村（現・久留米市東合川）生まれ。本名は髙嶋彌壽（やじゅ）。

福岡県立中学明善校卒業後、名古屋の旧制第八高等学校を経て東京帝国大学（現・東京大学）農学部水産学科入学。
1916年同学科を首席で卒業した後、絵画の制作に専念する。

1921年赤坂溜池･三会堂にて初個展開催。1928年渡邊光徳や梶原貫吾らと「黒牛会」を結成（30年解散時まで出品）、その後は美術団体に属さず単独での制作を貫く。1930年から3年間米国経由で欧州に滞在し、帰国後福岡の郷里に戻る。1935年福岡で滞欧作品展を開催した後、再び東京･青山へ転居し、風景画および静物画を中心に制作。1960年都市開発の喧噪を避け千葉県柏市に転居。1975年野田市にて死去。享年85歳。

1986年福岡県立美術館にて初の回顧展が開催される。
2005-06年「没後30年　髙島野十郎展」（三鷹市美術ギャラリー、福岡県立美術館）開催。
2010年三鷹市美術ギャラリー開催「画家のかたち、情熱のかたち－桜井浜江　髙島野十郎　田中田鶴子　ラインハルト・サビエ－」展に出品。
2011年「髙島野十郎　里帰り展」（石橋美術館）開催。
2021年「生誕130年記念 髙島野十郎展」（奈良県立美術館ほか）開催。