Розарио Доусон родилась 9 мая 1979 года в Нью-Йорке в семье строителя и профессиональной певицы, уроженки Бронкса. Хотя родители развелись, когда Розарио была ребенком, они продолжали жить в одном доме, и Розарио росла рядом с братом. Карьеру в кино она начала в 1995 году с фильма Детки , режиссер которого Ларри Кларк предложил ей роль, встретив на улице Манхэттена. Картина и дебют Доусон получили одобрительные отзывы критики, и Розарио решила поступать в театральный институт Ли Страсберга. Через некоторое время Спайк Ли предложил ей роль в фильме Его игра , в котором также участвовали Милла Йовович и Дэнзел Вашингтон. Затем последовал ряд картин, которые не сделали больших кассовых сборов, но вызвали интерес критиков.

Ее карьера пошла на взлет в 2001 году, когда Розарио показала себя разносторонней актрисой, способной играть в разных жанрах - в арт-хаусе независимого кино Любовь во времена денег и крупнобюджетных картинах Люди в черном-2 и Приключения Плуто Нэша . в 2002 году она снялась в гангстерской драме День покаяния Эдварда Бернса и в картине 25 час , продолжив сотрудничество со Спайком Ли . Здесь она исполнила роль подруги приговоренного преступника.Затем последовала роль в исторической ленте Оливера Стоуна Александр . Режиссерская трактовка биографии полководца вызвала у зрителей горячие споры, а Розарио Доусон обратила на себя внимания тем, что была частично обнажена в одной из постельных сцен. Далее Розарио создала запоминающийся образ радикальной феминистки Гейл, возглавляющей профсоюз городских проституток в проекте оцифрованного комикса Город Греха Родригеса и Миллера. Все ландшафты в этой картине были созданы с помощью компьютерной графики, а актеры играли на фоне зеленого экрана.

Вне съемочной площадки Розарио Доусон совершенствует свое мастерство в игре на гитаре, первые уроки которой ей преподал Эдди Мерфи, партнер по фильму. В Розарио течет кровь ирландской, пуэрториканской и кубинской наций.