Arnolds Vilbergs dzimis 1934. gada 2. oktobrī. 1955. gadā viņš beidza Rīgas Lietišķās mākslas vidusskolas Stikla mākslas apdares nodaļu, bet 1965. gadā absolvēja Latvijas Mākslas akadēmijas (LMA) Lietišķi dekoratīvās mākslas nodaļu. Stikla māksliniecisko apstrādi mākslinieks apguva arī Prāgas Rūpnieciskās mākslas institūtā.
Vilbergs strādāja Iļģuciema stikla fabrikā, bija ilggadējs LMA darbinieks, kā arī pasniedza privātajās mācību iestādēs.
Viņš bija viens no ievērojamākajiem stikla apstrādes māksliniekiem Latvijā. Mākslinieks darināja gan smalkus dekoratīvos traukus un apgaismes ķermeņus, gan monumentālus interjera dizaina objektus. Trauku apdarē dominēja grafiski un gleznieciski izteiksmes līdzekļi, kompozīcijās izmantoti stilizēti dabas elementu motīvi un abstrakti ekspresīvas formas.
Sadarbībā ar LMS Mākslas fondu Vilbergs izgatavoja projektus un veidoja darbus sabiedriskām iestādēm, ēdināšanas iestādēm, viesnīcām, kruīza kuģiem un kultūras iestāžu interjeriem. Mākslinieka daiļradei raksturīgi lielizmēra stikla objekti: dekoratīvā stikla un metāla kolonna - gaismas ķermenis, objekts viesnīcai Rīga, koncertzāle Lielā Ģilde, veidoja dekoratīvu sienu un apgaismes objektus restorānam Sēnīte, Rīgas Centrālajai dzelzceļa stacijai, Dailes teātrim un citviet.
Mākslinieka darbi atrodas Latvijas Mākslinieku savienības muzejā, Dekoratīvās mākslas un dizaina muzejā, Rīgas vēstures un kuģniecības muzeja filiālē Mencendorfa nams, kā arī privātkolekcijās.
2011. gadā Vilbergam par nopelniem Latvijas valsts labā tika piešķirta Atzinības krusta V šķira un 1984. gadā LMS Goda raksts. 1983. gadā mākslinieks saņēma LPSR Kultūras ministrijas Goda rakstu.
Atvadīšanās no Vilberga notiks 4. janvārī plkst. 14 Salaspils kapu kapličā, Līvzemes ielā 35.