Папа - Ричард Паттинсон, торговец подержанными и винтажными автомобилями. Мамаша - Клер Паттинсон, работала агентом по поиску новых моделей для модельных агентств. Две старшие сестры - Виктория (занимается рекламой) и Элизабет "Лиззи" Паттинсон (певица, сочиняет песни, с 17 лет выступала в одном из пабов Барнса, где ее заметила звукозаписывающая компания EMI, была участницей группы "Aurora").

Роберт Паттинсон: "Родители прожили сообща хоть отбавляй лет в любви и согласии. Моей маме было 17 лет, а отцу - 25, когда они по-знакомились. И до сих пор кажутся счастливейшей парой". Цитата взята из журнала "7 Дней", 16 (21.04.2011) С раннего детства предстоящий актер занимался музыкой.

До 12 лет Роберт учился в школе для мальчиков "Tower House School", следом чего он перевелся в дорогую частную школу со смешанным типом обучения "Harrodian School". Роберт Паттинсон: "Я играю на пианино лет с трех. С пяти лет до двенадцати учился игре на гитаре. Умею и на скрипке игрывать. Моя греза - сделать запись альбом. Покуда легко пишу музыку, песни для себя - под настрой.