С девятилетнего возраста играл на скрипке, позднее учился как скрипач в Брюссельской консерватории у Эжена Изаи, а также у Франца Шёрга. Затем в 1900—1901 гг. изучал композицию во франкфуртской Консерватории Хоха у Ивана Кнорра и Людвига Тюйе. Жил в Париже, затем в Женеве, в 1916 г. уехал в Соединённые Штаты Америки. С 1924 г. гражданин США. В 1920 г. стал первым руководителем новосозданного Кливлендского института музыки и руководил им до 1925 г., затем до 1930 г. возглавлял Консерваторию Сан-Франциско; преподавал также в других музыкальных учебных заведениях. Среди учеников Блоха, в частности, Джордж Антейл, Фредерик Джейкоби, Бернард Роджерс, Роджер Сешенс.
Среди ранних сочинений Блоха наибольшее внимание привлекла опера «Макбет» (1904—1906), впервые поставленная в 1910 г. и не снискавшая особенного успеха у публики, но удостоившаяся восторженного отзыва Ромена Роллана. Музыка Блоха в это время отмечена влиянием Рихарда Штрауса и импрессионизма в лице, прежде всего, Дебюсси. Второй этап творчества Блоха — начиная с «Трёх еврейских стихотворений» (фр. Trois Po?mes Juifs; 1913), симфонии «Израиль» (1916) и особенно Еврейской рапсодии «Шеломо» (собственно, «Соломон») для виолончели с оркестром (1916) — характеризуется, прежде всего, обращением к еврейской теме и, в связи с этим, отчасти к еврейскому фольклорному музыкальному материалу. По поводу «Шеломо» — самого, вероятно, известного произведения Блоха — критик Гвидо Гатти замечает:
Это же восприятие выражено и в посвящённом музыке Блоха (и памяти исполнявшего «Шеломо» Мстислава Ростроповича) стихотворении Сергея Круглова:
В позднейшем творчестве — особенно в Concerto grosso № 2 (1952) — Блох отдал дань и увлечению неоклассицизмом, хотя позднеромантическая основа его произведений оставалась неизменной.
Из трёх детей Блоха старшая дочь, Сюзанна, стала музыкантом и музыкальным педагогом, а младшая, Люсьенна, — известным фотографом.
