Žarko Domljan je rođen 14. rujna 1932 u Imotskom. Diplomirao je povijest umjetnosti na Filozofskom fakultetu u Zagrebu 1958., doktorirao 1973. disertacijom Arhitekt Hugo Ehrlich i arhitektura u Hrvatskoj u njegovo doba.

U Jugoslavenskomu leksikografskom zavodu (danas Leksikografski zavod Miroslav Krleža) radi od 1958. do 1986., a od 1987. do 1990. u Institutu za povijest umjetnosti Sveučilišta u Zagrebu.

Na prvim slobodnim izborima 1990. izabran je u Hrvatski sabor na listi HDZ-a. Bio je prvi predsjednik Sabora, od 1990. do 1992., a zatim u sljedećim dva mandata obnaša dužnost potpredsjednika Sabora te dužnost predsjednika saborskog Odbora za vanjsku politiku.

Proučava modernu arhitekturu i urbanizam, osobito hrvatsku arhitekturu potkraj XIX. i na početku XX. stoljeća. Bavio se likovnom kritikom u kulturnim i znanstvenim časopisima (15 dana, Telegram, Arhitektura, Život umjetnosti, Čovjek i prostor i dr.), u kojima je objavio i niz prikaza. Znanstvene radove o graditeljstvu i povijesti umjetnosti objavljivao, osim u časopisima i listovima, također i u zbornicima.

Bio je glavni urednik časopisa Život umjetnosti i predsjednik Društva povjesničara umjetnosti Hrvatske. Mnogobrojne monografske i sintetičke članke objavio je u različitim izdanjima Leksikografskoga zavoda Miroslav Krleža. Bio je i glavni urednik Enciklopedije hrvatske umjetnosti, I–II, 1995–96).