Роберт – третий ребенок в семье. У него есть две старшие сестры Лиззи и Виктория. Девушки далеки от мира кино: Лиззи стала музыкантом и композитором, а Виктория занимается рекламным бизнесом.
Когда мальчик появился на свет, его мама Клэр работала в модельном агентстве, а папа Ричард занимался трансфером винтажных американских автомобилей за границу.
До 12 лет Роберт учился в частной школе для мальчиков Tower House, пока его оттуда не исключили. Став известным, актер никогда не рассказывал о причинах произошедшего, но одна девушка, близко знавшая его в школьные годы, как-то поделилась, что Роберт просто спасал улиток от своих одноклассников, которые обожали давить их хрустящие раковины. Одному учителю просто не понравилось, что мальчик постоянно таскает с собой картонную коробку, набитую улитками.
Когда Роберта исключили, он перевелся в частную школу Harrodian в Барнсе. В детстве Роберт Паттинсон был крайне стеснителен, но, несмотря на это, он с ранних лет мечтал стать актером.
В какой-то степени ему повезло – уже в 12 лет Роберт получил первое приглашение от модельного агентства. Издевательства сестер, любивших переодевать братика в платьица и делать ему макияж, сыграли ему на руку: белокурый худенький мальчик выглядел гораздо женственней многих сверстников своего пола. Модельная карьера Паттинсона продлилась всего 4 года: «Когда я начинал, то был очень высоким и при этом похожим на девочку. Это всем нравилось, ко мне поступало много предложений. Но потом, полагаю, я стал уже слишком похож на мужчину, из-за чего, наверное, в итоге и остался без работы». В 15 лет юноша дебютировал на сцене театральной студии Барнса (Barnes Theater Club). Впоследствии он выходил на эту сцену в трех разных постановках: «Что бы ни случилось», «Макбет» и «Тесс из рода д’Эрбервиллей». Первая работа Роберта Паттинсона в кино состоялась в 2004 году. 16-летний подросток сыграл персонажа по имени Гизельхер в фэнтезийной ленте «Кольцо Нибелунгов», а вскоре снялся в эпизоде «Ярмарки тщеславия» с Риз Уизерспун в главной роли. Правда, после съемок режиссер решил вырезать все сцены с участием Паттинсона, поэтому актера можно было увидеть позднее только на DVD-версии фильма.
