Robinson est diplômé du Hamilton College en 1816, y a enseigné les mathématiques et le grec, a été instructeur en hébreu à Andover Theological Seminary, et en 1826 est allé en Europe pour étudier dans les grandes universités allemandes, de retour en 1830. En 1837, il devint professeur de littérature biblique à L’Union Theological Seminary, à New York, et quitta les États-Unis pour explorer la Palestine et la Syrie., Ses recherches bibliques en Palestine, au Mont Sinaï et en Arabie Petraea (1841), publiées simultanément en Angleterre, en Allemagne et aux États-Unis, établissent immédiatement sa réputation. Des recherches bibliques ultérieures en Palestine et dans les régions adjacentes sont apparues en 1856. En 1862, la maladie interrompit son projet de résumer ses importantes études topographiques dans un ouvrage sur la géographie biblique. Géographie physique de la Terre Sainte, y compris son dernier ouvrage dans la mesure où il avait pu le porter, a été publié en 1865., Toutes les œuvres de Robinson étaient basées sur une exploration personnelle minutieuse et tempérées par un esprit très critique, peut-être parfois trop sceptique à l’égard de la tradition locale. Il a également écrit Harmony of the Four Gospels en grec (1845) et Harmony of the Four Gospels en anglais (1846), tous deux importants à leur époque.