Très actif au théâtre, Robert Warwick joue à Broadway (New York) de 1903 à 1929, dans des pièces (la première en 1903 et 1904, Glad of It, aux côtés de
John Barrymore, faisant lui-aussi ses débuts à Broadway), deux opérettes et une comédie musicale (voir liste complète ci-dessous).
Au cinéma, il collabore à environ deux-cents films américains (dont trente-cinq muets), entre 1914 et 1959. En particulier, durant la période du muet, il apparaît dans plusieurs films de réalisateurs français alors expatriés à Hollywood, Maurice Tourneur, Léonce Perret, Albert Capellani et Émile Chautard (ce dernier s'installant définitivement aux États-Unis et naturalisé américain). Notons encore qu'en 1942, il figure au générique de
Ma femme est une sorcière, réalisé par
René Clair, autre expatrié à l'époque.
À la télévision, après un téléfilm en 1937, Robert Warwick participe à des séries, de 1949 à 1962, année où il se retire, deux ans avant sa mort.