Nacido en Long Island, Nueva York, Barbour se inició como músico de banjo junto a Adrian Rollini en 1933 y con Wingy Manone en 1934.
Trabajó mucho como músico de estudio, y tocó en conjuntos con Artie Shaw (1939), Lennie Hayton, Charlie Barnet (1945), Raymond Scott, Glenn Miller, Lou Holden, y Woody Herman (1949).
Tocó con Benny Goodman en 1942, y siendo miembro de su grupo, se enamoró con la cantante del mismo, Peggy Lee.
Poco después se trasladaron a Los Ángeles, y Johnny Mercer les dio trabajo como compositores, escribiendo numerosos éxitos de Lee, tales como "Mañana" y "It's a Good Day".
Barbour era alcohólico y tenía problemas domésticos con Lee; esto finalmente rompió el matrimonio, y se divorciaron en 1951. Dave Barbour and His Orchestra hizo la versión con mayor número de ventas de la canción "Mambo Jambo."