Robert Franciszek Romulus Bellarmin urodził się 4 października 1542 r. w możnej rodzinie w Montepulciano (Toskania). Jego matka była siostrą papieża Marcelego II (+ 1555). Kiedy Robert miał 15 lat, w jego mieście jezuici otworzyli szkołę. Robert był jednym z pierwszych jej alumnów. Po jej ukończeniu, mimo początkowego sprzeciwu ojca, w 1560 r. wstąpił do Towarzystwa Jezusowego. Po chlubnym ukończeniu studiów filozoficznych w Kolegium Rzymskim (1560-1563) studiował dalej we Florencji (1564-1567) i w Mondovi (1564-1567). Następnie przełożeni wysłali go na studia teologiczne do Padwy, a potem do Lowanium (w Belgii). Po ich ukończeniu otrzymał święcenia kapłańskie w roku 1570, gdy miał 28 lat. Na uniwersytecie w Lowanium dotychczasowy uczeń został nauczycielem. Pełnił równocześnie przy tamtejszym kolegium funkcję prefekta studiów i dyrektora duchowego. Toczono tam wówczas zażarte dyskusje na temat prawd wiary, atakowanych przez protestantów. Bellarmin brał w nich żywy udział. W tych okolicznościach powstał osobliwy styl jego przemówień i pism o zabarwieniu wybitnie apologetycznym. Tam też powstały pierwsze drukowane pisma Roberta: Wykaz heretyków (Index haereticorum), Konkluzje o sakramentach i O pisarzach kościelnych.
Sława Roberta Bellarmina była tak wielka, że na żądanie papieża Grzegorza XIII przełożeni po 7 latach (1570-1576) przenieśli go do Rzymu. W Kolegium Rzymskim objął wykłady na te same tematy. Ich owocem było czołowe dzieło Roberta, które zyskało mu największą sławę: Kontrowersje. Ukazały się one drukiem w latach 1586-1593 w trzech tomach. Autor cytuje w nim ponad 259 autorów katolickich i 59 niekatolickich. Była to pierwsza summa nauki katolickiej, sformułowana według nowych potrzeb. W ciągu 30 lat ukazało się w różnych językach 20 jej wydań. Dla wykończenia tak potężnego dzieła przełożeni zwolnili Roberta z obowiązków wykładania, pozostawiając mu jedynie opiekę duchową nad studentami jezuickimi w Kolegium Rzymskim. W roku 1592 Bellarmin został mianowany rektorem tego kolegium.
Skromny, ascetyczny, budził podziw swą wiedzą. Jego prace polemizujące z protestantami spowodowały powstanie katedr "antybellarminowskich".
W roku 1594 został wybrany na przełożonego prowincji neapolitańskiej. Rządził nią jednak tylko trzy lata (1594-1597), bowiem papież Klemens VIII wezwał go do Rzymu na swojego doradcę i na egzaminatora biskupów. Papież zlecił mu tak wiele zajęć, że kurialiści byli zdziwieni, jak może im podołać. Był tytanem pracy. Zasłużył sobie na żartobliwy przydomek "tragarza kurii rzymskiej". W tym samym czasie, w roku 1597, wydał Katechizm, który niebawem ukazał się w 56 językach i doczekał się ponad 400 wydań drukiem.

W nagrodę za tak wielkie zasługi dla Kościoła papież Klemens VIII w roku 1599 mianował Bellarmina kardynałem. Robert zrobił wówczas następujące postanowienia: nie gromadzić majątku, nie wspierać krewnych, ale ubogich, być zawsze zakonnikiem. Pozostał tym założeniom wierny do śmierci. Dlatego też nie przyjął wysokiej pensji, ofiarowanej mu przez króla Hiszpanii, Filipa III. Bellarmin umiał przeciwstawić się nawet papieżowi, gdy widział, że tego wymaga chwała Boża. Napisał rozprawkę O głównym obowiązku papieża, w której wylicza 7 źródeł nadużyć. Ta prostolinijność nie wszystkim się podobała. Dlatego zaproponowano Bellarminowi biskupstwo w Kapui, co było rodzajem zesłania. Robert chętnie przyjął propozycję i w 1602 roku objął diecezję po przyjęciu sakry biskupiej.
Jako biskup Kapui Bellarmin okazał nie tylko gorliwość duszpasterza, ale także niezwykły talent administratora. Za program obrał sobie pracę nad klerem, opiekę nad ubogimi i troskę o liturgię. W ciągu trzech lat odbył trzy razy wizytacje całej diecezji i zwołał trzy synody. Głosił kazania we wszystkie niedziele i święta. Swojemu duchowieństwu starał się być wzorem także jako sługa Boży. Ulubioną jego lekturą były żywoty świętych biskupów, z których pragnął czerpać wzory. W tym też czasie wydał drukiem Wyjaśnienie symbolu dla proboszczów, by dać im materiał do kazań.
Po śmierci papieża Klemensa VIII Robert w czasie konklawe otrzymał pewną liczbę głosów. Pisał, że omalże nie został wybrany na papieża. Nowy papież Paweł V natychmiast odwołał Bellarmina z Kapui do Rzymu, gdzie uczynił go członkiem wielu kongregacji rzymskich. Powierzył mu też egzaminowanie biskupów (jak wcześniej Klemens VIII). W tym czasie Bellarmin napisał trzy rozprawy i wydał je drukiem: W obronie papieża przeciwko Pawłowi Sarpi; Protest do króla Anglii, w którym Bellarmin zakazywał misjonarzom katolickim składać przysięgę na wierność papieżowi; wreszcie O władzy papieskiej przeciwko Wilhelmowi Bardayowi, który z punktu widzenia gallikańskiego tę władzę znacznie ograniczał.
Bellarmin jako inkwizytor, czyli członek Kongregacji Świętego Oficjum, nadzorował proces i egzekucję Giordana Bruno (sformułował znanych 8 zarzutów oskarżenia) oraz uczestniczył w pierwszym potępieniu Galileusza, za co czyniono mu wiele zarzutów. Kardynał Bellarmin uważał w sumieniu za swój obowiązek potępić wraz z całym zespołem 11 kardynałów polemiczne wnioski, jakie Galileusz wyciągnął z dzieła Mikołaja Kopernika w celu walki z Kościołem. W latach 1615-1621 Bellarmin przewodniczył komisji, ustanowionej przez papieża dla zrewidowania tekstu greckiego Nowego Testamentu. Wydał również drukiem komentarze do Psalmów (1611). Pod koniec życia wydał jeszcze: O wzdychaniu gołębicy (1615) i O sztuce dobrego umierania (1620). Nadto pozostawił po sobie ogromną korespondencję.
W roku 1621 jako 79-letni starzec po raz drugi wziął udział w konklawe, na którym wybrano papieżem Grzegorza XV. Czując, że opada już z sił, prosił nowego papieża, aby mu pozwolił opuścić swój dwór i wrócić do klasztoru. Zamieszkał w domu nowicjatu przy kościele św. Andrzeja Apostoła. Niebawem śmiertelnie zachorował. Umierającego odwiedził osobiście papież. Kardynał Bellarmin zmarł 17 września 1621 r. Jego proces beatyfikacyjny trwał długo. Dopiero Pius XI dokonał jego beatyfikacji w roku 1923. Tenże papież niebawem wyniósł bł. Roberta Bellarmina do chwały świętych (1930). W roku 1931 ogłosił go także doktorem Kościoła.
Relikwie św. Roberta znajdują się w kościele św. Ignacego w Rzymie. Peleryna kardynalska św. Roberta Bellarmina przechowywana jest w Muzeum Towarzystwa Jezusowego Prowincji Polski Południowej w Starej Wsi k. Brzozowa. Bellarmin jest patronem kanonistów.

W ikonografii św. Robert przedstawiany jest jako kardynał, w mantolecie i birecie.