Barbara Kolb fait ses études à la Hartt School of Music de l'université de Hartford. La reconnaissance de son oeuvre lui vaut un Prix de Rome (Kolb est la première femme américaine a avoir reçu ce prix de composition), deux bourses de Guggenheim, un prix de l'American Academy and Institute of Arts and Letters, six prix du National Endowment for the Arts, et un prix de la New York Foundation for the Arts. Elle reçoit des commandes de la Fondation Koussevitzky, la Fondation Fromm, l'Orchestre Symphonique de Portland, le WFMT de Chicago, la National Arts Association de Washington D.C., le New York State Council for the Arts et l'Orchestre Symphonique d'Atlanta.

En 1983-84, Barbara Kolb est résidente à l'Ircam à Paris, sur l'invitation de Pierre Boulez. Un projet moins conventionnel est sa collaboration en 1981 avec le réalisateur James Herbert pour le film Cantico. Tourné à Assise en Italie, Cantico a pour thème la vie de Saint-François d'Assise ; le film obtient le 1er prix du Festival du Film Américain en 1983. Kolb participe également à un projet théorique pour les aveugles et les handicapés physiques. Elle enseigne la composition à la Eastman School of Music, au Brooklyn College et à la Temple University. L'oeuvre de Kolb est enregistrée chez Vox (Turnabout), Desto, Opus one et Bridge Records.