I tidlige år malte Ragnhild Kaarbø atskillige portretter og kystlandskaper i en dempet, men klar koloritt. Under innflytelse fra franske malere ble paletten mer fargesterk og penselstrøkene djervere. Senere utviklet hun, fremdeles under fransk innflytelse, et meget sterkt og sikkert uttrykk, både i form og farge, med sine kubistiske komposisjoner. De siste 20 årene av sitt liv malte hun impresjonistisk pregede landskaper, dels fra Nordland, dels fra Tunisia og Italia.
Kaarbø vokste opp i solide kår på Kaarbø-gården i Harstad. Mens hun var på internatskole i Celle i Tyskland, bestemte hun seg for å bli maler. Hun fikk undervisning på Statens Håndverks- og Kunstindustriskole 1909, hos Henrik Sørensen samme år og hos Harriet Backer 1909–10 og fortsatte deretter utdannelsen i Paris. 1912–14 var hun elev av den tidlige fauvist Kees van Dongen, hvilket resulterte i en rekke sterke, eksotiske og ekspressive kvinneportretter.
Under den første verdenskrig malte Kaarbø bymotiver, landskaper og kystlandskaper i relativt sterke farger. Det er kraftfulle og dynamiske bilder, som viser at hun er en sterk kolorist. 1918 holdt hun sin første separatutstilling i Kunstnerforbundet i Kristiania. Utstillingen vakte pressens interesse, og flere kritikere lovte henne gode muligheter.
1920 vendte Kaarbø tilbake til Paris, hvor hun mer eller mindre sammenhengende oppholdt seg frem til 1930. I begynnelsen av 1920-årene fulgte hun flere kjente maleres undervisning, bl.a. André Lhote (1921–23) og Pedro Araujos malerskole Académie Araujo (1922–23), som gav undervisning i komposisjonsteori. I midten av 1920-årene foretok hun et radikalt valg i forhold til tidligere skoler og lærere. Hun uttalte selv at hun “kom under mangeslags innflytelse”, og at hun snart befant seg “i avantgarden av de mest radikale”. Fra våren 1925 frem til 1927 var hun elev av Fernand Léger og Amédée Ozenfant ved Académie Moderne. Her ble hun kjent med plankubismen og purismen, som i noen år kom til å få stor betydning for hennes maleri. Hennes hovedverker ble utvilsomt til i disse årene.
I Paris deltok Ragnhild Kaarbø ved atskillige utstillinger, bl.a. fikk hun med to bilder på utstillingen Salon d'Automne 1922, og hun deltok på den årlige elevutstillingen Exposition Académie Moderne i Galerie d'Art Contemporain 1926 og ved Exposition de l'Académie Moderne Léger–Ozenfant i Galerie Aubier 1927. Etter å ha stilt ut ved flere anledninger sammen med den parisiske avantgarden, og med en viss suksess, deltok Kaarbø 1927 sammen med 7 andre skandinaviske elever fra Académie Moderne på utstillingen “Otte skandinaviske kubister” i Kunstnerforbundet i Oslo. De syntes det var på tide å vise sine arbeider hjemme. Med sine særs radikale uttrykk vakte utstillingen enorm interesse og førte bl.a. til presseboikott av Kunstnerforbundet. De fleste av hovedstadens kunstkritikere engasjerte seg og hånte utstillerne i harde, usaklige og nedsettende ordelag. Tiden var på ingen måte moden for denne slags maleri i Norge.
Den elendige mottakelsen gikk sterkt inn på Ragnhild Kaarbø. Til tross for god respons og svært gode utstillingsmuligheter i Paris besluttet hun å vende hjem til Norge. Hun gjemte bort sine radikale puristiske og plankubistiske arbeider i atelieret og begynte å dyrke impresjonismen. Hun konsentrerte seg først og fremst om landskapsmaleriet, der stilen ble røff og penselstrøkene brede og djerve.
Ragnhild Kaarbø deltok på atskillige kollektivutstillinger i inn- og utland i 1920- og 1930-årene, bl.a. Exhibition of Norwegian Art i London 1928, verdensutstillingen i Paris 1937, Nordisk Konstutställning i Göteborg 1939 og International Women Painters, Sculptors, Gravers i New York 1940.
Ragnhild Kaarbø bodde store deler av året i Oslo, tilbrakte somrene i Nord-Norge og foretok en del studiereiser til utlandet. 1935–36 var hun elev av Georg Jacobsen ved Kunstakademiet i Oslo. I denne perioden utførte hun flere større komposisjoner, som f.eks. Pinsefesten i Harstad kirkes menighetssal. Hennes senere arbeider bygger stort sett på direkte naturobservasjon, men hun slapp aldri helt behovet for å eksperimentere med abstraksjon. Den viser seg unntaksvis i enkelte arbeider. Som følge av lammelse ble hun mot slutten av sitt liv tvunget til å male med venstre hånd.