1908 yılında İstanbul'da doğdu. Anıtkabir'in tasarımında çalıştı. Beyazıt Numune Mektebi ve Vefa Sultanisi'nden sonra 1926'da Mühendis Mektebi'ne (sonradan Yüksek Mühendis Mektebi) girdi. Üstün başarısı nedeniyle üçüncü sınıftayken bu okula öğretim üyesi olmak üzere seçildi ve eğitimini tamamlaması için İsviçre'deki Zürich Teknik Üniversitesi'ne gönderildi. Otto Rudolf Salvisber'in öğrencisi oldu. Mimarlık eğitimini 1934'de tamamlayarak Türkiye'ye döndü.
1935'te Yüksek Mühendis Mektebi Mimarlık Şubesi'ne müderris yardımcısı olarak atandı. 1938'de profesör oldu ve bu okulun mimarlık Şubesi başkanlığına getirildi. 1943'te Yüksek Mühendis Okulu İTÜ'ye dönüştürülünce, yeni kurulan Mimarlık Fakültesi'nin ilk dekanlığına seçildi ve iki dönem bu görevi sürdürdü. 1950-1953 yılları arasında İTÜ'nün rektörlüğünü yaptı. 1954-1957 yılları arasında İstanbul Milletvekilliği yaptıktan sonra üniversitedeki görevine döndü.
Emin Onat genel olarak tasarımlarını akılcı ve işlevci doğrultuda gerçekleştirmiş bir mimardır. İsviçre'de ilk öğrenciliği sırasında yapıyı işlevlerinden yola çıkarak biçimlendirmeye yönelik çağdaş mimarlık ilkelerini tanımış, bunları daha sonraki tasarımlarında uygulamıştır. Onun bu özelliği, çağdaş yapılarda eski Türk mimarlığına özgü öğelerin kumlanılmasıyla, ulusal bir mimarlık yaratılabileceğinin düşünüldüğü bir dönemde, mimarlar arasında bir denge sağlaması açısından önem taşır.
Gerek H. Eldem ile ortak çalışmalarında, gerekse çeşitli etkileri özgün ve çağdaş bir bireşime dönüştürme başarısını gösterdiği Anıtkabir tasarımında, bu yaklaşımının olumlu izleri açıkça görülür.
Emin Onat, Türk mimarlarını uluslar arası alanda da temsil etti. Uluslararası Mimarlar Birliği (UIA) Türkiye kesiminin çekirdeğini kurdu ve 1948'de İlozan'da yapılan ilk genel kurula katılan Türk mimarları arasında yer aldı. Mimarlık alanındaki çalışmaları nedeniyle, 1946'da Britanya Kraliet Mimarlık Enstitüsü (RIBA) tarafından onursal yazışman üyeliğene seçildi. Emin Onat 1956'da da AFC'deki Hannover Teknik Üniversitesi'nden onursal doktorluk ünvanı alan Emin Onat 17 Temmuz 1961 tarihinde İstanbul'da öldü.