Den 29-årige mannen greps i orten Missoula sedan polis hittat dödsoffret med en skottskada i huvudet.
– Den första utredningen tyder på att gärningsmannen upptäckte en person som tagit sig in i hans garage sedan ett inbrottslarm utlösts, säger polisbefälet Travis Welsh.
Tonåringen gick på ett gymnasium i Missoula.
– Situationen är tragisk, vi försöker att stötta elever, personal och familjer, säger skolans rektor Alex Apostle.
Det är osäkert om gärningsmannen åtalas. Delstaten Montana har en rätt – kallad castle doctrine eller borgdoktrinen – som tillåter dödligt våld om någon känner sig hotad i sitt hem.