É filho do jornalista Irineu Marinho, que morre em 1925, um mês depois de fundar o jornal O Globo, em que Roberto Marinho atuava como repórter aos 21 anos. Recusa-se a comandar o jornal, por sentir-se inexperiente, e nele passa por vários cargos, até assumir a direção, em 1931.
Em 1965 entra para o campo da televisão, além de organizar o sistema Globo de Rádio e a Rio Gráfica Editora, que mais tarde se torna a Editora Globo. Em 1977 cria a Fundação Roberto Marinho, com programas de cultura, educação, esporte e preservação do patrimônio histórico nacional. Sob sua direção, a Rede Globo transforma-se na maior cadeia de televisão do país e em uma das maiores do mundo. Produz programas que exporta para mais de 50 países.
Dono de um grande acervo de artes plásticas, apaixonado por caça submarina e hipismo, é fundador também da Sociedade Hípica Brasileira. Em 1993 é eleito para a Academia Brasileira de Letras (ABL). Casado pela terceira vez, passa pouco a pouco o controle das Organizações Globo aos quatro filhos, estando, porém, sempre presente.