Né rue de la Charbonnière, à Paris dans le XVIIIème. Son père était médecin-vétérinaire et la légende raconte qu'il aurait choisi son surnom - Le Vigan - suite à l'apprentissage rabâché des départements , notamment du Gard, préfecture Nîmes, sous-préfectures : Alès et Le Vigan. Surnommé « La vigue » par son ami Louis-Ferdinand Céline, il n'aurait, en fait, jamais mis les pieds dans cette ville.
Refusant de prendre la relève de son père, Robert Le Vigan s'intéresse très tôt à l'art dramatique. Il est reçu au concours d'entrée au Conservatoire de Paris. Second prix de comédie en première année, il quitte le Conservatoire, en apprenant qu'il ne pourrait jamais obtenir le premier prix du fait de son engagement militaire. Le music-hall est le seul refuge pour obtenir quelques emplois honorables et subsister, il se retrouve employé dans des petits rôles qui lui permettent de faire ses classes. Il rencontre
Marcel Dalio avec qui il poursuit les cachets. Il interprète Molière et Regnard en Belgique.
Il effectue son service en tant que fantassin au 167e régiment d'infanterie situé à Wiesbaden en zone française. Libéré, il reprend du service du côté des provinces en effectuant quelques tournées en interprétant Molière et George Bernard Shaw. Dans les troupes de : Gaston Baty et
Louis Jouvet. En 1927, il tourne avec
Arletty dans des sketches.
Julien Duvivier le remarque dans une pièce de Jules Romains Donogoo. Il l'engage et lui donne un rôle dans Cinq gentlemen maudits, rôle qui le cantonnera dans des emplois équivoques et de méchants. Il tourne ensuite la Bandera ,
Les Bas-fonds. Et Le Quai des brumes films qui le rendent célèbre. Il interprète le rôle du Christ dans
Golgotha. Colette dira, après l'avoir vu jouer, que Le Vigan était un acteur « saisissant, immatériel, sans artifice, quasi céleste » . Entre deux contrats il fréquentait des cercles où se retrouvaient le peintre Gen Paul, l'écrivain Marcel Aymé, le dessinateur Poulbot, et Louis-Ferdinand Céline avec qui il se lie d'amitié . En 1938 sort le film de Christian Jacque, "Les disparus de Saint-Agil", dans lequel Le Vigan fait une composition.
Pendant la guerre il est enrôlé dans les transmissions, comme conducteur et profite de quelques permissions pour retrouver ses amis comédiens à Nice.
Le Vigan fit un détour par Oran pour y rejoindre sa femme de dix ans de relation commune. Sans emploi, il regagne Marseille, ville d'où le comédien Albert Préjean l'avait fait partir pour l'Algérie.
L'Armistice déclaré il remonte à Paris. Sous l'Occupation Robert le Vigan bascule dans l'antisémitisme.
Collaborateur, dénonciateur des milieux artistiques auprès de la Gestapo, on lui propose des petits rôles de propagande dans des comédies de seconde zone ; il fait des émissions à Radio Paris, la radio d'Occupation collaboratrice, où il se montre d'un antisémitisme forcené. Ces émissions avaient pour directeur Maurice Rémy, ancien comédien, qui payait chaque cachet tenu par « ses employés ». Il n'était pas dit sur les ondes, ouvertement, « mort aux juifs » mais les sketches et les répliques furent suffisamment tendancieux pour que Le Vigan soit condamné cinq années plus tard, pendant l'épuration.
Il tourne L'Assassinat du Père Noël (1941), film de
Christian-Jaque, et rédige une lettre dans laquelle il mentionna sa grande joie d'avoir collaboré à cette réalisation, produite par un collaborateur, ce qui lui sera reproché lors de son procès.
Il tourne aussi dans La Romance de Paris et interprète Goupi Tonkin dans
Goupi Mains Rouges.
En 1943, il adhère au Parti populaire français (PPF) de Jacques Doriot, et rejoint Louis-Ferdinand Céline à Sigmaringen en 1944. Cette fuite, en compagnie de l'écrivain, en Allemagne pour échapper à l'Épuration sera décrite en détails par Céline dans Nord (1960) et Rigodon (1969), dont Le Vigan est un des protagonistes aux côtés de Lili et du chat Bébert. À son retour, il est emprisonné à Fresnes, et condamné, pour faits de collaboration, à l'indignité nationale et à 10 ans de travaux forcés.
Libéré sous condition en 1948, il choisit l'exil. Il se rend en Espagne puis en Argentine où il tourne un dernier film en 1951 et vit ensuite dans la misère. Il meurt en Argentine le 12 octobre 1972, à l'âge de 72 ans, et ayant renoncé à tout retour à tel point que François Truffaut, le contactant dans la fin des années soixante pour le réhabiliter comme comédien, n'avait pu le soustraire à sa retraite .