1968 yılında Kaliforniya, ABD'de doğdu. Ünlü oyuncu Zerrin Arbaş'ın kızıdır.
California Institute of the Arts’ta, resim ve heykel eğitimi aldı. Annesiyle birlikte 1985’te İstanbul’a gelen Arbaş, “Kuyucaklı Yusuf”, “Beyaz Bisiklet”, “Bitmeyen Sevda”, “Alev Gibi”, “Bir Günlük Aşk”, “Dilan”, “Gece, Melek ve Bizim Çocuklar” filmlerinde başrol oynadı. Nihat Polat ile 1987 yılında evlenen Derya Arbaş, 3 yıl süren evliliğinin ardından, 4 Ekim 1992 tarihinde ABD’de yapılan Scarlett finallerinde “Türk Scarlett’i” olarak jürinin önüne çıktı.
Çifte vatandaş olan Derya Arbaş, Hollywood Howard Fine Oyunculuk Stüdyosu’nda da eğitim görmüştür.