Роберт Томас Паттинсон родился в пригороде Лондона 13 мая 1986 года.

Его родители: мать Клэр — работала на модельное агентство, а отец Ричард занимается вывозом винтажных машин из США. У Паттинсона есть две старшие сестры: Виктория и Лиззи. Виктория, старшая сестра Роберта, занимается рекламой. А Лиззи — певица, сочиняет песни. В 17 лет она выступала в одном из пабов Барнса (пригород Лондона, где родился Роберт) , и её заметила звукозаписывающая компания EMI. Через год стала участницей группы Aurora и одной из самых продаваемых исполнительниц Великобритании. Роберт учился в "Tower House School" (школа для мальчиков) , а с 12-ти лет — в Harrodian School. Его первые шаги на театральную сцену были сделаны в качестве непрофессионального актёра (любителя) через "театральную группу Барнса" (англ. "Barnes Theatre Company". После полученного опыта здесь, в качестве актёра на задних планах, он был приглашён на более значимые роли.