Оскар Штраус родился в Вене в еврейской семье. В 6 лет остался без отца, заботу о мальчике взял на себя дядя по матери. Ещё в детстве тянулся к музыке и сам пробовал сочинять.
Учился музыке в Берлине у Макса Бруха. По окончании обучения некоторое время работал дирижёром оркестра в Берлине, Брно и других городах.
Поставленная в 1894 году комическая опера «Кордовский мудрец» большого успеха не имела.
В 1898 году Иоганн Штраус (сын) посоветовал Оскару заняться театральной музыкой.
С 1900 года работал капельмейстером в берлинском кабаре «Юбербреттл». Его песни распевали в Берлине. Вскоре Оскар Штраус решил вернуться в Вену и серьёзно заняться композицией.
В 1904 году была поставлена первая оперетта Оскара Штрауса, «Весёлые нибелунги», — пародия на Рихарда Вагнера. За ней в 1900-е годы последовал ряд других оперетт, из которых огромную международную популярность заслужили «Грёзы о вальсе» и «Шоколадный солдатик». Оскар Штраус в эти годы был единственным реальным соперником Легара.
В 1919 году вновь переехал в Берлин, работает дирижёром. Из оперетт этого периода стала очень популярной «Последний вальс».
В 1930-е годы совершил поездку в Голливуд, где писал музыку к фильмам.
Разгул нацизма в Германии заставил Оскара Штрауса переехать в Вену. Но вскоре, после аншлюса Австрии и начала гонений на евреев, он снова вынужден эмигрировать — сначала в Париж, а затем — в США.
По окончании войны вернулся в Европу и поселился в городке Бад-Ишль, близ Зальцбурга, где и провёл последние годы.
За свою долгую жизнь Оскар Штраус написал два десятка оперетт, два балета, несколько опер, около 500 песен, множество танцев и других оркестровых произведений. Работал также в области хоровой и камерной музыки.