Родился 17 августа 1943 года в Нью-Йорке, в семье двух представителей творческой богемы. Его отец, которого также звали Роберт Де Ниро, был поэтом, скульптором и художником-экспрессионистом. Мать, Вирджиния Адмирал, занималась живописью. Родители Роберта развелись через два года после его рождения.

Роберт рос в итальянском квартале Нью-Йорка. В детстве он был маленьким, бледным, худым и застенчивым ребенком, за что получил у приятелей прозвище Бобби Молоко . Первый актерский дебют Роберта состоялся, когда ему было десять лет. Он сыграл Трусливого Льва в школьном спектакле Волшебник из страны Оз . Следующую свою роль на сцене Робрет сыграет только в шестнадцать лет. После этого он начинает учиться актерскому мастерству у Ли Страсберга и Стеллы Адлер. Профессиональная актерская карьера Роберта началась на сцене Вне-Бродвейских театров, а также со съемок в телевизионных рекламных роликах.

Кинодебют Роберта Де Ниро состоялся в 1963 году, однако его первый фильм The Wedding Party пролежал на полках шесть лет и вышел на экраны, позже другой картины с участием актера Greetings (1968). Оба фильма снял режиссер Браян Де Пальма. Они прошли незамеченными и не принесли известности Роберту Де Ниро. В последующие несколько лет молодой актер довольно активно снимается в кино, однако все фильмы с его участием не получают признания у зрителей.

Первый успех приходит к Де Ниро только в 1973 году, когда за второстепенную роль в фильме Bang the Drum Slowly он получает награду Нью-Йорской гильдии кинокритиков. В этом же году актер снимается в картине Злые улицы режиссера Мартина Скорсезе. Эта работа станет началом творческого союза Роберта Де Ниро и Скорсезе, который снимет актера еще во многих своих картинах.

В следующем, 1974 году, режиссер Фрэнсис Форд Коппола берет Роберта Де Ниро на роль молодого Вито Корлеоне в свой фильм Крестный отец II . Эта роль приносит актеру настоящий успех. Помимо популярности у зрителей Робрт Де Ниро получает свой первый Оскар , как лучший актер второго плана.

После этого актер начинает играть главные роли в фильмах. Довольно удачными для Де Ниро становятся роли в фильмах Таксист (1976) и Охотник на оленей , за которые актер номинируется на премию Оскар .

В 1980 году на экраны выходит фильм Мартина Скорсезе с Робертом Де Ниро в главной роли Бешеный бык . За работу в этом фильме актер получает свой второй Оскар , но теперь уже за исполнение главной роли.

После этого актерская карьера Де Ниро успешно развивается. Каждый год актер снимается в одном-двух фильмах. С 1989 года Роберт Де Ниро выступает не только как актер, но и как продюсер фильмов, в которых снимается. В 90-х годах известность Роберта Де Ниро настолько высока, что его имя и его актерский талант могут принести успех любой, даже самой заурядной картине.

Считается, что наиболее удачные свои роли Роберт Де Ниро сыграл в фильмах Мартина Скорсезе. Всего у них восемь совместных работ: Злые улицы (1973), Таксист (1976), Нью-Йорк, Нью-Йорк (1977), Бешеный бык (1980), Король комедии (1983), Славные парни (1990), Мыс страха (1991), Казино (1995).

В дополнение к своей актерской работе, Роберт Де Ниро является совладельцем и создателем ресторана Tribeca Grill , занимающего два первых этажа в центре кино на Манхеттене и украшенном картинами его отца.

Роберт Де Ниро снимается беспрерывно в фильмах различных жанров. Он: офицер ВМФ США — «Военный ныряльщик» (2000), профессиональный взломщик сейфов — «Медвежатник» (2001), детектив в драматическом боевике — «15 минут славы» (2001), детектив в комедийном боевике — «Шоу начинается» (2002). Его герои по-прежнему мужественны и привлекательны. Но картин уровня семидесятых — начала восьмидесятых, позволивших бы раскрыть все грани актёрского дара, нет.

Все фильмы этого и дальнейшего периода творчества Де Ниро несут коммерческую направленность, имеют хорошие сборы, но вежливо-нейтральную критику профессиональных экспертов. Участие Роберта Де Ниро в достаточно спорных кинопроектах объясняется, во многом, следующим. После событий 11 сентября 2001 года Де Ниро стал одним из организаторов кинофестиваля «Трайбека», созданного для содействия экономическому восстановлению пострадавших от террористических актов районов нижнего Манхэттена. Де Ниро сыграл в нескольких фильмах, главным достоинством которых были большие гонорары звезды, направляемые на благотворительную помощь, поддержку и развитие фестиваля.

Когда Мартин Скорсезе приступил к съёмкам фильма «Отступники», роль офицера Куинана (в картине её исполняет Мартин Шин) была предложена Де Ниро, но тот отказался из-за занятости в качестве режиссёра в новом проекте «Ложное искушение». Он привлёк к участию в фильме сильных и популярных актёров: Мэтта Дэймона, Анджелину Джоли, Джо Пеши, Алека Болдуина. Однако режиссёрская работа Де Ниро получила негативную критику. Например, приговор Роджера Эберта: «Если вы считаете, что операция Джорджа Тенета из ЦРУ — это провал, то вы ничего не знаете о провалах, пока не увидите вялый и неубедительный фильм Де Ниро из истории этого ведомства.»

В настоящее время анонсирован выход следующих фильмов с участием Роберта Де Ниро: «Стоун», «Мачете», сиквел на «Знакомство с родителями» и ещё более 10 проектов.

Роберт Де Ниро по-прежнему самый востребованный артист американского и мирового кинематографа.

Роберт Де Ниро часто привлекал внимание прессы своими многочисленными романами. С 1976 по 1988 год актер был женат на Диане Эббот (Diahnne Abbott). После их развода, Де Ниро женился второй раз 17 июня 1997 года. Его женой стала чернокожая стюардесса Грэйс Хайтауэр, которая в марте 1998 года родила Роберту сына. Это уже далеко не первый ребенок актера.

Планировалось, что к Венецианскому кинофестивалю 2004 года Роберт Де Ниро получит почётное итальянское гражданство. Против этого категорически возражало американское Общество «Сыновья Италии» и премьер-министр Италии Сильвио Берлускони. Основание — многократное неверное формирование образа италоамериканца как гангстера и преступника. Тем не менее, гражданство было присвоено 21 октября 2006 года.

В политике Роберт Де Ниро последовательно придерживается демократических взглядов. 4 февраля 2008 года он принимал участие в предвыборном митинге накануне «Супервторника» и поддерживал Барака Обаму.