Su madre, Clara, trabajaba para una agencia de modelos. Su padre, Richard, importaba autos clásicos de los Estados Unidos.

Comenzó su carrera como actor a los 15 años, entrando a una compañía de teatro para principiantes. Su actuación fue mejorando hasta que comenzó a obtener papeles profesionales. Fue entonces que pudo participar en algunas películas para televisión.

Otra de las ocupaciones de Robert Pattinson fue el modelaje. Su carrera en esta actividad comenzó cuando tenía 12 años. Sobre esto dijo en una entrevista a Daily Express en 2008: "Cuando comencé por primera vez era alto y parecía una chica, así que obtuve un montón de trabajos, porque era una época en la que verse andrógino estaba de moda. Entonces, supongo, me volví muy masculino, así que nunca tuve más trabajos. Tuve la carrera de modelaje más fracasada de todas."