湖北崇阳人，1915年出生。幼家贫，8岁为佣工。

1930年彭德怀红3军团到崇阳，赵国泰参加了红军，任司号员。先后参加长沙、沙县、龙岗战斗，右腿负伤。1931年加入中国共产主义青年团。1932年转入中国共产党。1933年调保卫局2科受训，任第叁军团保卫局科员。1934年在广昌战斗中负伤。参加了长征，1935年任第叁军团保卫局通讯班班长、红4师司号长。1936年入陕北红军大学学习。后任红军大学教员。抗日战争时期，任晋察冀军区第3军分区游击军大队政治处副主任、营长兼教导员、支队长兼政委。曾潜入伪军内部策反一个团起义成功，编为晋察冀军区直属游击军，任政委。1943年入延安中央党校学习。解放战争时期，任辽宁军区第1军分区副司令员、安东保安旅旅长、安东军区第3军分区司令员。1946年解放沈阳战斗，友军4攻救兵台不克，赵国泰主动请战，智取救兵台，歼敌500余。1948年任东北军区163师师长，率部参加解放平顶山、抚顺、本溪。在沈阳战役中163师歼敌6000人。1951年参加美援朝，任志愿军50军150师师长，率部参加了飞机场的修建保护、攻占敌岛作战和负责保卫丹东至平壤的西海岸线。获朝鲜二级自由独立勋章。1954年任50军副军长兼军参谋长，入南京军事学院高级速成系学习，1957年毕业，任50军副军长，1969年任旅大警备区副司令员。

1955年被授予少将军衔。获叁级八一勋章、二级独立自由勋章、二级解放勋章。1974年去世。