В 1892—1897 годах учился в Королевской Академии изящных искусств в Роттердаме; от этого периода в творчестве ван Донгена остались многочисленные зарисовки сцен с участием матросов и проституток, сделанные художником в городском квартале красных фонарей.
С 1899 года ван Донген жил в Париже, участвуя в различных выставках, в том числе в знаменитом Осеннем салоне 1905 года. Он также рисовал карикатуры для парижской газеты La Revue blanche.
В 1926 иллюстрировал французское издание скандального романа Виктора Маргерита «Холостячка» (фр. «La Garçonne»).
В 1929 году ван Донген получил французское гражданство. Его поздние работы (в их числе, в частности, портрет Бриджит Бардо 1958 года) пользовались коммерческим успехом, однако мало напоминали об эротизме и ярких красках начала его карьеры.
Шесть работ ван Донгена имеются в Государственном Эрмитаже.
