Născut pe 8 iulie 1959 în Fremont, Ohio, Robert Knepper a crescut în Maumee, lângă Toledo (Ohio). Tatăl său e medic veterinar, dar a ajuns să iubească actoria văzând-o pe mama sa lucrând la recuzita teatrului comunității, unde a participat și el.
De asemenea a jucat în piesele din liceu. După ce a absolvit liceul în Maumee în 1977, a studiat actoria la Universitatea Northwestern, dar a părăsit-o și s-a mutat la New York unde a continuat să lucreze în lumea teatrului. Și-a început cariera în televiziune și în cinematografie cu serialul The Paper Chase (1978), respectiv cu filmul That's Life! (1986).
Locuiește cu familia sa în Los Angeles. A fost nominalizat pentru Cel mai bun actor intr-un rol secundar intr-un film serial, mini-serie sau film de televiziune pentru "Prison Break" (2005).