Walsh débuta sa carrière artistique comme acteur à New York, devenant rapidement acteur de film. En 1914 il devint l'assistant de D. W. Griffith et travailla en collaboration avec lui à la
Twentieth Century Fox jusqu'en 1928. À la Paramount Pictures dans les années 1930 il diriga des vedettes comme
James Cagney,
Humphrey Bogart, et
Errol Flynn avant de rejoindre la Warner Bros. Entertainment au début des années 1940. Son contrat à la Warner expira en 1953 et il prit sa retraite en 1964.
Il fut un membre fondateur de l'Academy of Motion Picture Arts and Sciences (AMPAS).
Walsh a perdu un oeil dans un accident de voiture lors du tournage de In old Arizona en 1929.
Il était le frère de l'acteur George Walsh.
Il a également co-dirigé avec
Humphrey Bogart de manière non officielle La Femme à abattre (The Enforcer) en 1951.
Comme son contemporain
Howard Hawks, Walsh était connu pour ne jamais laisser la réalité perturber une bonne histoire.
Leonard Maltin a décrit l'autobiographie de Walsh comme une « fiction de divertissement avec éventuellement des concessions à la vérité ».
En dehors de son importante oeuvre cinématographique, Raoul Walsh est aussi l'auteur de deux livres, un roman (La colère des justes, 1972) et un livre de souvenirs Each man in his time en 1974 (traduit sous le titre Un demi-siècle à Hollywood, Calmann-Lévy, 1976, et Ramsay Poche Cinéma n°15, 1985).
Raoul Walsh lança la carrière de
Rock Hudson (dans Les Géants du ciel) et de
John Wayne (dans la piste des géants).