Родился 24 октября 1966 года в Саратове.
Родители Романа жили в Сыктывкаре (Коми АССР). Отец Аркадий (Арон) Нахимович Абрамович (1937—1970) работал в Коми совнархозе, погиб в результате аварии на стройке, когда Роману было 4 года. Мать Ирина Васильевна (урождённая Михайленко) умерла, когда Роману исполнился 1 год. До войны родители отца Абрамовича — Нахим (Нахман) Лейбович (1887 — 6 июня 1942, лагерь Решоты, Красноярский край) и Тойбэ Степановна (1890) — жили в Белоруссии, после переехали в Литву, в город Таураге.
После прихода советской власти, перед самым началом войны, в ходе депортаций июня 1941 года семья вместе с детьми была выслана в Сибирь. Супруги оказались в разных вагонах и потеряли друг друга.
Тойбэ смогла вырастить троих сыновей — отца Романа и его двух дядей. Бабушка Романа Абрамовича по материнской линии Фаина Борисовна Грутман (1906—1991) с трёхлетней дочерью Ириной с Украины в первые дни войны эвакуировалась в Саратов. Взятый на воспитание в семью дяди Лейба Абрамовича, Роман провёл значительную часть своей юности в городе Ухте (Коми АССР), где тот работал начальником управления рабочего снабжения «Печорлеса» при «КомилесУРСе».
Учился Роман по 2-й класс в школе № 2. В 1974 году переехал в Москву к своему второму дяде — Абраму Абрамовичу. В 1983 году окончил московскую среднюю школу № 232. Срочную военную службу в 1984—1986 годах проходил рядовым в автовзводе артиллерийского полка (в/ч № 11785) в Киржаче (Владимирская область).
В 1983 году поступил в Ухтинский индустриальный институт на лесотехнический факультет. Не отличался тягой к учёбе, но обладал отличными организаторскими способностями, несмотря на то, что был самый младший по возрасту в группе. Сведений об окончании УИИ нет, соответственно высшего образования не получил. Среди однокурсников есть известные лица в бизнесе и музыкальной культуре (в частности, Андрей Державин), связей с ними Роман не поддерживает.
В конце 1980-х — начале 1990-х занимался малым бизнесом (производство, затем — посреднические и торговые операции), впоследствии переключившись на нефтетрейдерскую деятельность. Позднее сблизился с Борисом Березовским и семьёй российского президента Бориса Ельцина.
Полагают, что именно благодаря этим связям Абрамовичу позднее удалось получить в собственность нефтяную компанию «Сибнефть». (более подробно см. ниже). В 1999 году стал депутатом Госдумы по Чукотскому одномандатному избирательному округу № 223. Именно на Чукотке были зарегистрированы аффилированные с «Сибнефтью» фирмы, через которые осуществлялся сбыт её нефти и нефтепродуктов.
В Думе не вошёл ни в одну из фракций. С февраля 2000 года — член комитета Госдумы по проблемам Севера и Дальнего Востока. В декабре 2000 года покинул Думу в связи с избранием на пост губернатора Чукотского автономного округа. Согласно сообщениям СМИ, вложил немалые собственные средства в развитие региона и повышение уровня жизни местного населения. В 2003 году приобрёл за ?140 млн английский футбольный клуб «Челси» и фактически перебрался на жительство в Великобританию.
В октябре 2005 года продал свой пакет акций (75,7 %) компании «Сибнефть» «Газпрому» за $13,1 млрд и несколько раз пытался уйти с губернаторского поста, но каждый раз после встречи с президентом России В. В. Путиным был вынужден от своего намерения отказаться. 16 октября 2005 года Президент представил кандидатуру Абрамовича к повторному назначению на губернаторский пост; 21 октября того же года Дума Чукотского автономного округа утвердила его в должности. 3 июля 2008 года президент Д. А. Медведев досрочно прекратил полномочия губернатора Чукотского АО с формулировкой по собственному желанию.
13 июля 2008 года депутаты Думы Чукотского автономного округа попросили Романа Абрамовича стать депутатом и возглавить окружную Думу и 12 октября на дополнительных выборах, набрав 96,99 % голосов, стал депутатом Чукотской думы. 22 октября избран на пост председателя Думы Чукотского автономного округа, кандидатуру Абрамовича депутаты Думы поддержали единогласно.