À partir de 1953, Rosenquist prend des cours de peinture traditionnelle à l'Université du Minnesota tout en gagnant sa vie comme peintre industriel.

En 1955, il rentre à l'Art Students League de New-York.

Devenu l'ami de Robert Rauschenberg et de Jasper Johns, ainsi que d'Ellsworth Kelly, il prend conscience, dans les années 1960, de sa vocation comme peintre et commence à orienté ses oeuvres vers des motifs figuratifs typiques critiquant la société américaine. Il prendra part au mouvement Pop Art.

Plusieurs expositions rétrospectives lui ont été consacrées.

Une rétrospective organisée en 1985 par Denver Art Museum du Colorado a duré 3 ans. L’exposition a parcouru les plus grands musées américains : le Contemporary Arts Museum, Houston, Texas; le Des Moines Art Center d’Iowa; la Albright-Knox Art Gallery à Buffalo; le Whitney de New York; le National Museum of American Art de Washington.

En 1991, le Tretyakov de Moscou et le Centre Julio Gonzalez d’Espagne lui ont organisé une autre rétrospective. En 2004, au tour du Guggenheim de Bilbao.