Durante su niñez estudió en la escuela y con profesores particulares en Nueva York y luego en Iglaterra, Francia, Suiza y Alemania. Después de un año dedicado a la pintura, ingresó en la Lawrence Scientific School de Harvard (1861) y en los años siguientes estudió química, anatomía, fisiología y medicina, hasta doctorarse en esta última disciplina en Harvard (1869).

Tras un período de salud precaria, fue nombrado profesor de anatomía y fisiología de Harvard (1872), donde continuó enseñando durante 30 años: en 1875 inició su cátedra de psicología, y en 1879, la de filosofía. Abandonó Harvard en 1907, pero su escasa salud había interrumpido su actividad docente varios años antes.

Aunque nunca recibiera educación formal en filosofía y comenzara a enseñar esta disciplina tras dedicarse a la fisiología, la anatomía y la psicología, puede decirse que fue por temperamento filósofo. Su educación le puso en contacto con los problemas generales básicos, que siguió invariablemente a través de las distintas disciplinas que iba estudiando.

Su vida intelectual puede dividirse en cuatro períodos. Hasta 1878, aproximadamente, se dio al estudio, ejerció la crítica e investigó en busca de soluciones para sus problemas. Hacia 1878 asentó sus doctrinas generales, como se deduce de los artículos publicados por aquel tiempo, y las mantuvo y desarrolló durante el resto de su vida. De 1878 a 1890 elaboró su gran obra Principles of Psychology (1890) y aplicó en ella su punto de vista básico a numerosos problemas específicos, dejando, sin embargo, a un lado sus últimas conclusiones filosóficas. Durante los 10 años siguientes arremetió con problemas psicológicos y filosóficos, aunque dedicó su mayor esfuerzo a la preparación de Varieties of Religious Experience (1902). En los años posteriores a 1900 trató de sistematizar su filosofía y establecer sus importantes conclusiones. Durante este período publicó Pragmatism (1907), A Pluralistic Universe (1909) y The Meaning of Truth (1909).

Originalmente un historiador (obtuvo su master en historia americana en Harvard en 1926), mantuvo siempre mucho interés en el comportamiento humano especializándose al poco tiempo hacia la psicología individual. En 1937, también en Harvard, recibió su grado de Ph.D. en psicología.

White centró su investigación en la psicología de la personalidad para comportamiento normal y anormal. En 1948 publicó "The Abnormal psychology", el libro de textos estándar sobre el tema por décadas. En su siguiente publicación, "Lives in progress: A Study of the Natural Growth of Personality" (1952), White detalló la vida de tres individuos, observando cómo la biología, la psicología, y la cultura habían formado sus personalidades.

White fué director de la clínica psicologica en Harvard a partir de 1946 hasta 1950, y presidente del departamento de relaciones sociales de 1957 a 1962. Como profesor, White fue reconocido por su disponibilidad hacia los estudiantes, su buena voluntad de escuchar, y su facilidad del discurso. Sobre sus publicaciones, un ex-estudiante comentó una vez, "incluso las notas de pie de página son humanas."

Robert Winthrop White nació el 17 de Octubre de 1904, en Brookline, Massachusetts. Después de recibir su grado historiador en Harvard, se dedicó a la enseñanza de historia y gobernabilidad en la universidad de Maine por varios años antes de decidirse a estudiar psicología. Posteriormente, en Harvard, estudió bajo la tutela de Henry A. Murray, con quien (entre otros) publicó "Explorations in Personality" en 1938.

Su esposa de 41 años, Margaret Ley Bazeley , murió en 1982, y su hijo, Timothy, murió en 1968. Su hijo David W. lo sobrevive, desde Cambridge, Massachusets.