Det är nästan dubbelt så mycket som priset på hans tidigare dyraste arbete, som köptes av samma person för ett år sedan.
Den har slagit flera andra skivor, bland annat blivit det dyraste verket av någon amerikansk konstnär.
Det är också det högsta pris som hämtas för någon konst av en svart konstnär och det första verk som skapats sedan 1980 för att bryta $ 100m märket.
Det otitlade arbetet gjordes i oljepinne, akryl och sprayfärg, och avbildar ett ansikte i form av en skalle.
Den såldes till Yusaku Maezawa, en 41-årig japansk modeentreprenör som planerar att bygga ett museum i sin hemstad Chiba.
Budgivningen till verket under auktionen på Sotheby's varade i tio spända minuter. Skål och applåder utbröt i rummet när arbetet såldes till Maezawa per telefon.
Han skrev senare på Instagram att målningen fick honom att känna "så mycket spänning och tacksamhet för min kärlek till konst", en känsla han ville dela med "så många människor som möjligt".
Mr Maezawa satte förra året rekordet för en Basquiat pjäs, när han betalade $57,3m för en målning av en behornad djävul.
Basquiat, en infödd New York-bo, dog 1988 av en överdos heroin i åldern 27 år. Han hade bara varit konstnär i sju år.
De flesta av hans verk skildrar de problem som afroamerikaner i USA står inför, rapporterar BBC:s Laura Bicker i Washington.
En gång en graffitirebeller från Brooklyn som sålde teckningar för 50 dollar, är han nu i samma liga som Pablo Picasso och Francis Bacon, säger hon - en del av en sällsynt grupp konstnärer vars verk har sålt för mer än 100 miljoner dollar på auktion.
"Breaking $ 100m för ett verk som är att den senaste är definitivt extraordinär", säger Gregoire Billault, chef för samtida konst på Sotheby's.
"Jag tror att det bara talar om den här killens talang. Det är bara rena känslor. Han tar med något som aldrig setts förut."
En målning av den avlidne konstnären Jean-Michel Basquiat har sålt på auktion i New York för $110.5m (85.4m).