Bartóks Vater, Béla Bartók der Ältere, war Direktor einer landwirtschaftlichen Schule und spielte Cello in einem Amateurorchester. Die Mutter, Paula Bartók, geborene Voit, war Lehrerin. Bartók hatte eine jüngere Schwester namens Elza (1885–1955). Nach dem frühen Tod des Vaters 1888 übernahm die Mutter allein die Erziehung und gab Bartók den ersten Klavierunterricht. Ab 1893 erhielt er Musik- und Kompositionsunterricht in Bratislava. Ab 1899 studierte Bartók Klavier und Komposition in Budapest. Von 1908 bis 1934 war er Professor für Klavier an der Franz-Liszt-Musikakademie Budapest. 1909 heiratete er Márita Ziegler, mit ihr hatte er den 1910 geborenen Sohn Béla. Die Ehe wurde 1923 geschieden, im selben Jahr heiratete er seine Klavierstudentin Ditta Pásztory. Auch aus dieser Ehe ging 1924 ein Sohn, Péter, hervor. 1940 emigrierte Bartók vor dem Faschismus in die USA, wo er 1945 in New York nach längerer Krankheit an Leukämie starb. Zunächst in New York begraben, wurde sein Leichnam 1988 überstellt und im Rahmen eines Staatsbegräbnisses auf dem Farkasréti-Friedhof in Budapest beigesetzt.
Neben dem Komponieren befasste Bartók sich wesentlich mit dem systematischen Sammeln von Volksliedern. Er unternahm dafür weitläufige Reisen durch Ungarn, Rumänien, die Slowakei, Siebenbürgen und den Vorderen Orient und sammelte dabei über 10.000 Lieder, die er phonografierte oder direkt schriftlich fixierte. Ferner sprach und schrieb er mehrere Fremdsprachen, darunter Deutsch, Englisch, Französisch und Russisch. Im Jahr 1916 trat Bartók der Unitarischen Kirche bei, sein Sohn wurde später Präsident der Ungarischen Unitarischen Kirche.
