Робин родилась в семье руководителей, мать – Гейл – была директором по продажам в «Мэри Кей», а отец – Фредди – руководил фармацевтической компаний. Детство актриса провела в Сан-Диего, Калифорния.
Еще в 14 лет Робин, учась в школе Тафт, начала работать фотомоделью. Привлекательная внешность и талант способствовали успеху Робин: ещё в юности она успела побывать в Японии и Франции. Через год после начала работы в модельном бизнесе будущая артистка стала встречаться с Чарли Шином.
После окончания школы Робин решила стать актрисой. Первая её роль – в сериале «Жёлтая Роза», тогда ей было 18 лет. Узнавать Робин стали после начала работы в многосерийном телесериале «Санта-Барбара», где она исполнила роль Келли Кэпвелл, младшей дочери Сиси Кэпвелла. Робин продержалась в проекте 4 года, а затем покинула его в 1989 году. За роль Келли актриса трижды выдвигалась на премию «Эмми», а в 1986 году она удостоилась награды как «перспективная молодая актриса».
На съёмках «Санта-Барбары» Робин познакомилась с актёром Дэнисом Уизерспуном, который исполнял роль Джо Перкинса. В 1986 году они поженились. После их развода в 1989 году у Робин начался роман с Шоном Пенном. Через 7 лет они заключили брак. Впервые под именем Робин Райт Пенн актриса появилась на съёмках драмы «Она прекрасна» в 1997 году, где её партнёрами по сцене были её муж и Джон Траволта.
В браке с Шоном Робин родила дочь, которую родители назвали в честь музыканта Боба Дилана, – Дилан Френсис Пенн. Появившийся через два года мальчик был назван в честь двух актёров, Денниса Хоппера и Джека Николсона, – Хоппер Джек Пенн.
Во время замужества и ухода за детьми Робин редко снималась в кино. Актриса отвергла предложенные роли в фильмах «Сабрина», «Английский пациент», «Бэтмен и Робин», чтобы полностью посвятить себя семье.
Дебют Робин на большом экране состоялся в криминальном боевике «Отряд полиции Голливуда» (1986), а через год ей предложили главную роль в сказке «Принцесса-невеста». Этот фильм, по версии «AFI», занимает середину рейтинга «100 самых смешных фильмов» и входит в число 100 самых страстных фильмов.
Настоящая известность пришла к Робин Райт после съёмок в комедии «Форрест Гамп»(1994), где она сыграла одну из ведущих ролей вместе с Томом Хэнксом. За роль Дженни актриса получила Премию Гильдии киноактёров и была номинирована на «Золотой глобус» в качестве лучшей актрисы второго плана.
Среди последних проектов с участием Робин картины «Девушка с татуировкой дракона» (2011), «Конгресс» (2013), «Карточный домик» (2013), «Самый опасный человек» (2014). Сейчас актриса занята съёмками в фильме «Эверест», который готовится выйти на экраны в 2015 году.
Рассказывая про свои дальнейшие планы, Робин отмечает, что хочет попробовать себя в качестве театральной актрисы, а также снять документальный фильм, поскольку ей кажется увлекательным наблюдать за жизнью конкретного человека долгое время.
