Родился 17 октября 1930 года в городе Колумбус штата Огайо в США. Когда ему было 12 лет, семья переехала в Дейтон штата Огайо, где его отец владел рестораном.
В 1951 году Роберт Аткинс окончил Мичиганский университет.
В 1955 году получил степень доктора медицины в Weill Cornell Medical College.
Он работал кардиологом в больницах связанных с Рочестерскими и Колумбийскими университетами, которые специализировались на кардиологии и на нетрадиционной медицине.
В 1959 году открыл офис в Верхнем Ист-Сайде, в Нью-Йорке.
В конце 1960-х — начале 1970-х годов составил прославившуюся Диету Аткинса. Им написана серия книг «Диетическая революция доктора Аткинса» (1972).
Он основал Аткинс Центр альтернативной медицины в Манхэттене, в 1990-х годах в нём работало 87 сотрудников, там же он утверждал, что вылечил 50000 людей. Затем основал Atkins Nutritionals в 1998 году для продвижения своей низкоуглеводной диеты, доход составил $ 100 миллионов. «Диетическая революция доктора Аткинса» в 1992 году стала бестселлером.
В апреле 2002 года у Аткинса произошла остановка сердца. Аткинс заявил, что его остановка сердца была связана с хронической инфекцией. Его личный врач, доктор Патрик Фраталлон согласился с этим, но он был удивлён его остановкой сердца, так как у 71 летнего Аткинса с сердечно-сосудистой системой было всё нормально. Доктор Клайд Янси, кардиолог из Университета Техасского Юго-западного медицинского центра в Далласе и член American Heart Association, заявил: «Несмотря всю иронию ситуации, отмечу, что есть явное несоответствие между остановкой сердца и подходом к здоровому образу жизни, который популяризирует Аткинс» .8 апреля 2003 года Аткинс поскользнулся на заледенелом тротуаре, получив тяжелую травму головы.
Он провел девять дней в отделении интенсивной терапии и скончался 17 апреля 2003 года в 11: 01 утра в Нью-Йорке в окружении родных и близких. Его вес на момент смерти составил 117 кг.