辽宁金县人，满族。1924年4月加入中国社会主义青年团。同年冬，赴苏联莫斯科东方劳动者共产主义大学学习。1925年1月转入中国共产党。1929年7月在共青团五大上被选为团中央书记。1930年初调中央军委和长江局工作。1931年冬被派往湘鄂西苏区工作，后参与领导创建黔东苏区和湘鄂川黔苏区。抗战爆发后，任八路军第120师政委。1938年12月，率120师主力开赴冀中，任冀中区总指挥部政委，参与指挥齐会、陈庄等战斗，巩固了冀中根据地。1940年11月起任晋西北军区政委、晋绥军区和陕甘宁晋绥联防军政委、中共中央晋绥分局书记。由于长期艰苦的战斗环境，关向应积劳成疾，1946年7月21日在延安病逝。