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1868年出生於越後國（現新潟縣），是高田藩士關野峻節的次男，1895年畢業於東京帝國大學造家學科（建築學系），後參與[[辰野金吾]]所指揮的日本銀行新建工程設計，翌年擔任東京美術學校講師，教導建築装飾和用器畫報；與[[伊東忠太]]相談後，負責內務省所委託的〈古社寺保存計畫〉，並認為現場實地保存的重要，之後擔任奈良縣技師，負責了新藥師寺本堂、唐招提寺金堂、藥師寺東塔、東大寺法華堂、興福寺五重塔...等等奈良佛寺的修建工程。1902起，陸續前往韓國、中國、歐美出差，對朝鮮、中國等等古代美術、建築進行了研究。1928年退休辭官，1935年因急性骨髓性白血病病逝於東京帝國大學附屬醫院<ref name="藤井">藤井恵介，〈[http://edo.ioc.u-tokyo.ac.jp/edomin/edomin.cgi/bunkazai/_tvY3G8W.html 関野貞の足跡〉]（原載於：藤井恵介・早乙女雅博・角田真弓・西秋良宏編『関野貞アジア踏査』、東京大学綜合研究博物館、２００５年。）</ref><ref name="年鑑">《日本美術年鑑》昭和11年版(128-129頁)</ref> ，葬於東京都府中市多磨靈園 。