Bettina Encke von Arnim, Urenkelin der Romantiker Bettina und Achim von Arnim, wurde am 3. Mai 1895 als ältestes Kind von Erwin Kühnemund und Agnes von Arnim auf dem elterlichen Gut Zernikow im Kreis Ruppin geboren. Ihr Bruder Friedmund Ernst von Arnim (1897–1946) war der Vater ihrer gleichnamigen Nichte, die ebenfalls Malerin ist.

In den Jahren von 1917 bis 1920 studierte sie Malerei an der Malschule des Vereins der Künstlerinnen und Kunstfreundinnen zu Berlin (später Verein der Berliner Künstlerinnen) - einer ‚Ersatz‘-Akademie für Frauen, die in Preußen bis 1919 per Gesetz keine Hochschulzulassung bekamen –, bei den Berliner Secessionisten Leo von König und Martin Brandenburg sowie bei Johann Walter-Kurau.

Am 8. Mai 1921 heiratete sie den Bürgerlichen Walther Encke. Aus der Ehe gingen die beiden Töchter Gunhild (1922–2013) und Ortrud (* 1923) hervor. Ehe und Familie ließen Bettina Encke von Arnim oftmals nicht den Freiraum, den sie sich zur Entfaltung ihrer malerischen Tätigkeit wünschte, obwohl sie von ihrem Ehemann ausdrücklich in ihrer Malerei unterstützt wurde. Sie nahm intensiv am kulturellen Leben im Berlin der 1920er Jahre teil, pflegte Freundschaften und unterhielt regen Austausch mit anderen Bildenden Künstlern wie Otto Pankok, Erwin Graumann, ihren Lehrern Johann Walter-Kurau und Max Dungert, dem Bauhauskünstler und -lehrer Fritz Kuhr, den Malerinnen Felicitas Meinshausen, Margarete Schall und vielen anderen. Bis hinein in die 1940er Jahre nahm sie weiterhin regelmäßig Malunterricht; so etwa bei Johann Walter-Kurau und Max Dungert (Aktmalerei). Gemeinsam mit ihrem Ehemann führte sie aus einer liberalen, vorurteilsfreien Haltung heraus in ihrer Berliner Wohnung einen kulturellen und politischen Salon (die „Sonnabend-Abende“), an dem Künstler (z. B. Erwin Piscator, Felix Gasbarra), Intellektuelle (z. B. Alfred Kurella, Bernhard von Brentano) und Politiker verschiedenster Richtungen teilnahmen (von KPD-Mitgliedern über die politische Mitte von SPD, Liberalen und Mitgliedern des Zentrums bis hin zu Otto Strasser).

Nach der Machtübernahme durch die Nationalsozialisten kam die Tradition der „Sonnabend-Abende“ zum Erliegen. Walther Encke erhielt Berufsverbot. Bettina Encke von Arnim unterstützte verfolgte oder diffamierte Freunde. Darunter waren etwa der ehemalige jüdische und kommunistische Reichstagsabgeordnete Iwan Katz, der Germanist jüdischer Abstammung Werner Milch oder der als ‚entartet‘ diffamierte Bauhauskünstler Fritz Kuhr. Nach dem Tod ihres Ehemannes im Jahr 1941 und angesichts der zunehmenden Flächenbombardements zog Bettina Encke von Arnim von Berlin nach Schloss Wiepersdorf, dem Witwensitz ihrer Mutter Agnes von Arnim. Sie malte in dieser Zeit vor allem eindrucksvolle, neusachliche Porträts ihrer Zeitgenossen, aber auch Landschaften in Öl auf verschiedenen Materialien oder in Aquarell. Sie unternahm regelmäßige Studienreisen.

Das Kriegsende erlebte Bettina Encke von Arnim auf Schloss Wiepersdorf mit dem Einmarsch der Roten Armee am 22. April 1945. Nachdem der Eigentümer des Schlosses, ihr Bruder Friedmund von Arnim, nach dem Einmarsch der sowjetischen Soldaten in Zernikow verhaftet worden war, hatte sie die Verantwortung für Mutter, Schwestern und andere Haushaltsmitglieder, sowie für das traditionsreiche Herrenhaus mit seiner Bibliothek und dem umfangreichen Nachlass Bettina und Achim von Arnims.

Aus dem Schloss vertrieben, zur landwirtschaftlichen Subsistenzwirtschaft und zu ständigem Wohnortwechsel innerhalb der Gemeinde gezwungen, darüber hinaus zeitweise inhaftiert, musste sie gemeinsam mit ihrer Familie mit ansehen, wie Schloss und wertvolles Inventar von Bibliothek und romantischem Schriftsteller-Nachlass geplündert und teilweise zerstört wurden. Ihre Malerei kam in dieser Situation beinahe vollständig zum Erliegen. Was Bettina Encke von Arnim jedoch mit persönlicher Unterstützung durch Iwan Katz erreichte, ist die Rettung des von der Bodenreform mit Abriss und Vergessen bedrohten Schlosses Wiepersdorf und seines nach den Plünderungen noch verbliebenen Inventars. Sie konnte den Erhalt des Schlosses als „Arbeitsstätte für Schriftsteller Bettina von Arnim“ maßgeblich auf den Weg bringen. Sie selbst und ihre (Rest-)Familie wurden 1947 endgültig aus Wiepersdorf ausgewiesen und flohen in den Westen.

Nach einer ersten Station bei Tochter Ortrud und ihrem Mann Werner Heymach im hessischen Biedenkopf, zog Bettina Encke von Arnim nach Überlingen an den Bodensee. Das bestimmende Element ihres Lebens war von nun an die Kunst, wie sie es von jeher angestrebt hatte. Sie malte in Öl und Aquarell, zeichnete, fertigte eigenwillige Collagen aus eingefärbtem Japanpapier in einer von ihr eigens entwickelten Technik und Monotypien. Bevorzugte Sujets waren weiterhin in der Tradition ihres Lehrers Leo von König Porträts, aber auch Landschaften und Architektur. Bettina Encke von Arnim fand bald einen eigenen Malerfreundeskreis (zu ihm zählten z. B. Barbara Michel-Jaegerhuber, Ilse Fark, Werner Gürtner). Sie unternahm Studienreisen durch Europa und stellte in der Bodenseeregion regelmäßig aus (z. B. in Überlingen, Konstanz, Singen). Am 23. August 1971 starb Bettina Encke von Arnim bei ihrer Tochter Ortrud Heymach in Waldbröl, wo sie auch begraben ist.

Zum 120. Geburtstag der Malerin Bettina Encke von Arnim gab es vom 9. Mai bis 20. Juni 2015 im Schloss Wiepersdorf unter dem Titel "Die Malerei ist mein ganzes Glück - Bettina Encke von Arnim Leben und Werk 1895-1971" eine Ausstellung. Dazu erschien in Zusammenarbeit mit Petra Heymach im "Böhlland&Schremmer Verlag Berlin" eine Publikation.