Живописец, график, портретист, пейзажист, автор картин на историко-революционные темы. Заслуженный деятель искусств РСФСР, доктор искусствоведения, директор Всероссийской академии художеств, профессор.

Рисовал с пяти лет, окончил художественную школу. Затем учился в Одесском художественном училище (1896–1902) у Геннадия Ладыженского, Кириака Костанди, Луиджи Иорини, затем в Академии художеств (АХ) в Санкт-Петербурге (1902–1908) у Яна Ционглинского и Ильи Репина.

На протяжении всей жизни Бродский много путешествовал. С 1906 года мастер ежегодно выезжал для работы в Псков, в то же время начал проводить летние месяцы в академической даче Владимиро-Мариинский приют (Тверская губерния). В 1909–1912 годах в качестве пенсионера Академии художеств путешествовал по Европе и Малой Азии. Он бывал в Германии и Франции, в 1911 году жил у писателя Максима Горького на острове Капри, по дороге к нему посетив также Османскую империю и часть Африки. Начиная с 1912 года Бродский несколько раз бывал в усадьбе Ильи Репина «Пенаты» в Куоккале (ныне – Репино). По совету учителя и наставника, Исаак Израилевич также отправился в Испанию, а потом в Англию. В Испании Бродский создавал работы с сюжетами из жизни матадоров, в Италии разрабатывал пейзажи и композиции, наполненные праздничной итальянской действительностью. Среди неоспоримых талантов Бродского большое значение имела его способность к декоративизму. Произведения мастера 1910-х годов отличает легкая корпусная техника исполнения. В колористическом решении художник отошел от увлечения серо-серебристой гаммой и перешел к открытым контрастным цветовым отношениям. Как точно заметил Иосиф Бродский (1940–1996): «Он неизменно стремился к целостному образному обобщению своих впечатлений, решая пейзажи как картинные композиции».
В 1911–1912 годах Бродский отвечал за художественное оформление журнала «Вершина». Художник продолжил работать в издательской сфере и во время Первой мировой войны, когда участвовал в организации ряда литературных изданий, предназначавшихся для помощи жертвам войны. «Жизнь отравлена этой войной, – писал Исаак Израилевич. – уже иначе смотришь на все».
Член объединений: Община художников (1908–1931), Общество Куинджи (1909–1932), Союз русских художников (с 1910), Союз южнорусских художников (с 1910), «Шестнадцать» (1919–1928), АХРР (1924–1932), Общество Репина (1924–1929). Преподавал в ЛИНЖАС (1932–1939). Основал Бердянский художественный музей.

Произведения Бродского представлены в Государственной Третьяковской галерее, Государственном Русском Музее, Музее-квартире в Петербурге, филиале Научно-исследовательского музея Российской АХ, Бердянском художественном музее, Национальном художественном музее Республики Беларусь (Минск) и других музейных и частных собраниях, как в России, так и за рубежом.