Robert Carlyle est né à Maryhill, Glasgow, Écosse, d'Elizabeth, employée d'une compagnie de bus, et de Joseph Carlyle, peintre et décorateur. Il est élevé par son père après que sa mère l'a quitté à l'âge de quatre ans. À l'âge de 21 ans, après avoir lu "The Crucible" d'Arthur Miller, il s'inscrit à des cours de théâtre au Glasgow Arts Centre.
The Full Monty" : Robert Carlyle aujourd'hui
En 1991, il fonde avec quatre autres acteurs la Raindog Theatre Company, une compagnie qui se consacre à l'innovation. Le film "Trainspotting" (1996) de Danny Boyle a marqué sa percée. Aujourd'hui, la plupart des spectateurs le connaissent pour la comédie culte "The Full Monty...".