Samuel Barber commence à composer dès l'âge de sept ans. Il étudie à l'Institut Curtis à Philadelphie avant de devenir élève de l'Académie américaine de Rome en 1935. L'année suivante, il écrit son quatuor à cordes en si mineur, dont il arrangera plus tard le second mouvement — à la suggestion d'Arturo Toscanini — pour orchestre à cordes sous le nom Adagio for Strings, puis pour chœur sous le nom d'Agnus Dei ; ce mouvement deviendra très populaire.

La popularité de l'Adagio a quelque peu occulté le reste de son œuvre. Aucune de ses autres pièces n'a connu le même succès, mais certaines sont régulièrement jouées et enregistrées. Ses chansons, avec accompagnement de piano ou d'orchestre, comptent parmi les chansons les plus populaires du xxe siècle du répertoire classique américain. Elles comprennent une version de Dover Beach de Matthew Arnold, initialement écrite pour quatuor à cordes et baryton, les Hermit Songs d'après des textes irlandais anonymes des viiie au xiiie siècles et Knoxville: Summer of 1915, écrite pour la soprano Eleanor Steber et basée sur un texte autobiographique de James Agee, introduction de son roman A Death in the Family. 

Sa Sonate pour piano en mi bémol mineur, Op. 26 (1949), commandée par Richard Rodgers et Irving Berlin, a été interprétée pour la première fois par Vladimir Horowitz, première œuvre américaine d'envergure pour piano à être ainsi créée par un tel pianiste de réputation internationale. 

Barber a également composé plusieurs opéras. Vanessa, sur un livret de Gian Carlo Menotti (son partenaire professionnel et personnel), l’opéra acclamé par la critique et jouissant d'un grand succès populaire vaudra un Prix Pulitzer à son compositeur. N'ayant jamais été un compositeur prolifique, Barber écrit encore moins après l'échec de son opéra Anthony and Cleopatra. Sur un livret du cinéaste et metteur en scène d'opéra Franco Zeffirelli, l'opéra avait été commandé pour l'ouverture de la nouvelle Metropolitan Opera House du Lincoln Center for the Performing Arts en 1966. L'opéra a reçu un accueil plus favorable en 1975, lorsqu'il a été présenté dans le cadre plus intime de la Juilliard School avec le partenariat et la mise en scène de Gian Carlo Menotti.