Obama får priset för hans extraordinära insatser för att stärka internationell diplomati och samarbete mellan folk.
Kommittén lägger särskild vikt vid Obamas vision och hårda arbete för en värld utan kärnvapen.
Obama har som president skapat ett nytt klimat i internationell politik, skriver kommittén.
Internationell diplomati har återfått en central position, med en betoning på FN:s och andra internationella organs roll.
Beskedet från den norska Nobelkommittén innebär sannolikt också att Barack Obama kommer till Sverige i december. Det har tidigare varit kutym att fredspristagarna kommit till Stockholm för ett möte med den svenske kungen, efter prisceremonin i Oslo.
2007 startade Obama, som då var senator, Lugar-Obamas ett nedrustningsinitiativ tillsammans med den republikanske kollegan Dick Lugar. Initiativet har fått statliga pengar till program som bland annat förstör vapenlager, letar upp massförstörelsevapen och arbetar med nedrustningsstrategier.
2005 reste Lugar och Obama tillsammans till Ryssland, Ukraina och Azerbajdzjan för att studera projekt inom det så kallade Nunn-Lugar-programmet, ett omfattande arbete för destruktion av exsovjetiska massförstörelsevapen, som Dick Lugar driver tillsammans med den tidigare senatorn och demokraten Sam Nunn.
Nunn och Lugar har många gånger nämnts i spekulationerna om vem som får fredspriset.
Kommittén har också fäst "särskilt stor vikt vid Obamas vision om och arbete för en kärnvapenfri värld".
Det är också "väldigt sällsynt att en person i samma utsträckning som Obama har fångat världens uppmärksamhet och skapat sådant hopp om en bättre framtid".