Robert Douglas Thomas Pattinson nasceu em Londres, Inglaterra, filho de Clare e Richard Pattinson. Robert tem duas irmãs mais velhas, Elizabeth "Lizzy" Pattinson, que é uma cantora, e Victoria Pattinson. A primeira escola de Robert foi a Tower House Boys Preparatory School, exclusivo para meninos. Aos 12 anos, Rob foi para o colégio The Harrodian School e a entrada nesse colégio marcou sua vida, como ele mesmo contou à BBC, "mudei para uma escola mista e aí me tornei descolado e descobri o gel para cabelo". Aos 15 anos, Richard Pattinson passou a insistir para que Robert frequentasse aulas de teatro. Robert começou a trabalhar nos bastidores da Barnes Theatre Company e logo depois resolveu se arriscar fazendo teste para Guys and Dolls. Ele recebeu um pequeno papel como dançarino cubano e na peça seguinte fez o papel do personagem principal. As produções em que Rob atuou eram variadas: Nossa Cidade, Tess of the D'Urbervilles, Anything Goes, etc..
