Pattinson nació en Londres, Inglaterra, el 13 de mayo de 1986. Su madre, Clare, trabajaba para una agencia de modelaje, y su padre, Richard, importaba coches antiguos de EE.UU. Comenzó su carrera como actor en la Compañía de Teatro Barnes para principiantes, a los 15 años. Después de algunos años en aquella compañía empezó a actuar en funciones. Robert llamó la atención de un agente de actores mientras actuaba en la producción de la obra Tess of the D'Urbervilles, y desde ahí comenzaron a buscarle papeles profesionales.
A partir de ahí participó en varias películas televisivas, como en la película alemana Ring of the Nibelungs (El anillo de los Nibelungos) en 2004,
y en Vanity Fair interpretando a Rawdy Crawly, pero sus escenas fueron eliminadas y sólo se pueden ver en la edición DVD.
