Robinson se graduó de Hamilton College en 1816, enseñó matemáticas y griego allí, fue instructor en hebreo en el Seminario Teológico de Andover, y en 1826 fue a Europa para estudiar en las principales universidades alemanas, regresando en 1830. En 1837 se convirtió en profesor de literatura bíblica en el Union Theological Seminary, Nueva York, y dejó los Estados Unidos para explorar Palestina y Siria., Sus investigaciones Bíblicas en Palestina, el monte Sinaí y Arabia Petraea (1841), publicadas simultáneamente en Inglaterra, Alemania y los Estados Unidos, establecieron inmediatamente su reputación. Investigaciones Bíblicas posteriores en Palestina y las regiones adyacentes aparecieron en 1856. Los planes de Robinson para resumir sus importantes estudios topográficos en un trabajo sobre Geografía Bíblica fueron interrumpidos por la enfermedad en 1862. Geografía física de Tierra Santa, incluyendo su última obra hasta donde pudo llevarla, fue publicada en 1865., Todas las obras de Robinson se basaron en una cuidadosa exploración personal y fueron templadas por un espíritu completamente crítico, posiblemente a veces demasiado escéptico de la tradición local. También escribió armonía de los cuatro Evangelios en griego (1845) y armonía de los cuatro Evangelios en inglés (1846), ambos importantes en su día.