Родился в Уокигане, штат Иллинойс. В студенческие годы (окончил Калифорнийский и Бостонский университеты) опубликовал свои первые рассказы - "Возвращаясь в Диксиленд" и "В оркестре Пирсона" (сборник "Orbit-18", 1975). Защитил диссертацию по творчеству Филиппа Дика. До 1984 г. публиковал лишь рассказы, один из которых - "Черный воздух" - завоевал Всемирную премию фэнтези в 1983 г. Внимание публики и критики Робинсон привлек своим дебютным романом "Дикий берег" (1984) - первой частью трилогии "Округ Оранж". Каждый роман трилогии представляет собой альтернативную версию жизни округа в одно и то же время, различаются лишь декорации: мир после глобальной катастрофы ("Дикий берег"). антиутопия ("Золотое побережье", 1988) и утопия ("Тихоокеанский край". 1990). Помимо этой трилогии, у Робинсона вышло несколько отдельных романов ("Айсхендж", 1984; "Побег из Катманду", 1989, и др.), а также ряд сборников рассказов и повестей. Лучшей повестью автора критики считают повесть "Слепой геометр", завоевавшую в 1987 г. премию "Небьюла". Не так давно Робинсон завершил работу над поистине грандиозным проектом - трилогией "Марс" о грядущем завоевании "красной планеты". Первый роман трилогии "Красный Марс" (1992 г.) удостоен премии "Небьюла".