De Niro je rođen u Njujorku, kao sin Roberta De Nira, starijeg, apstraktnog ekspresionističkog slikara, vajara i pesnika italijanskog porekla (De Nirov pra-pradeda je bio italijanski imigrant iz sela Ferrazzano, Molise), i Virdžinije Admiral, takođe slikarke. Oni su se sreli na časovima slikanja kod Hansa Hofmana u Provinstaunu, Masačusets. Roditelji su mu se razveli kad je imao dve godine. Njegov biograf Džon Bakster tvrdio je da je njegov otac bio homoseksualac i da je bio u odnosima sa pesnikom Robertom Dankanom, dramskim piscem Tenesi Vilijamsom i slikarom Džeksonom Polokom.
De Niro je prvo pohađao Little Red School House a kasnije ga je majka upisala na Visoku školu muzike i umetnosti u Njujorku. Napustio ju je kad je imao 13 godina i priružio se uličnoj bandi u Maloj Italiji gde je zaradio nadimak Bobby Milk (Bobi mlekce) zahvaljujući svojoj svom bledom tenu. Zatim se posvadio s ocem, iako su se kasnije pomirili kada je, u 18 godina, otišao za Pariz da vrati oca kući, koji je počeo da pati od depresije. De Niro je pohađao Konzervatorijum Stele Adler, kao i Glumački studio Lija Strasberga (iako je De Niro došao u sukob sa Strasbergovim metodama, a svoje članstvo je koristio samo zarad profesionalnog prestiža). Sa 16 godina pojavio se u Čehovljevom Medvedu.
De Niro se dvaput ženio. Ima kćerku Drinu (ime joj je dao po reci Drini) i sina Rafaela iz prvog braka s Dijanom Abot, i dva sina, Džulijana Henrija i Arona Kendrika iz dugotrajne veze s bivšim foto modelom Tuki Smit. Dečaci blizanci su začeti oplodnjom in vitro. Rafael, bivši glumac, sada je u poslu sa nekretninama u Njujorku. Krajem 2004 De Niro se ponovo oženio svojom drugom ženom, Grejs Hajtauer, bivšom stjuardesom. Njihov sin Eliot je rođen 1998. Bračni par je kratko posle toga podneo zahtev za razvod, navodno zbog neslaganja oko, između ostalog, De Nirovog „radoholizma“. Ova brakorazvodna parnica nikad nije zvanično okončana.
De Niro i Grejs žive u skupoj rezidenciji u Nju Palcu u Njujorku gde su se ponovo venčali. De Niro ima odranije rezidencije na istočnoj i zapadnoj strani Menhetna.
De Niro, čiji su preci s očeve strane emigrirali iz Italije, trebalo je da dobije počasno italijansko državljanstvo na Filmskom festivalu u Veneciji u septembru 2004. Međutim, Red sinova Italije u Americi uložio je protest italijanskom premijeru Berluskoniju tvrdeći da je De Niro naneo štetu ugledu Italijana i Italo-Amerikanaca jer ih stalno predstavlja kao kriminalce. Ministar kulture Đulijano Urbani odbio je te prigovore i svečanost je odložena za oktobar u Rimu. Rasprave su se ponovo razbuktale kada se De Niro nije pojavio na dva medijska događaja tog oktobra u Italiji. To je podgrejalo špekulacije da on zapravo ne želi tu počast. De Niro je to negirao, opravdavajući svoje nepojavljivanje „ozbiljnim komunikacijskim problemima“ koji nisu na vreme otklonjeni, tvrdeći da je „poslednja stvar koju bih uradio da uvredim nekoga. Ja volim Italiju.“ Urbani se nada da će uskoro uručiti priznanje, iako nije određen tačan datum. Iako u De Nirovim venama teče i irska, nemačka, holandska i francusko-britanska krv), on je izjavio da se identifikuje „više sa svojim italijanskim delom, nego s ostalima.“
De Niro je verni simpatizer Demokratske partije i verbalno je podržao Al Gora na predsedničkim izborima 2000. i Džona Kerija 2004. Godine 1998. lobirao je u Kongresu protiv smenjivanja predsednika Klintona (on je lični prijatelj porodice Klinton), a u avgustu 2004. objavio je da neće da primi počasno italijansko državljanstvo lično da ne bi obeshrabrio Italijane koji žive u Americi da ne glasaju za Kerija, što je izazvalo dalje rasprave oko te počasti.
Iako je otkriven 2003, De Niro je držao u tajnosti da ima rak prostate, ali se veruje da se podvrgao prostatektomiji.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |