Junto com sua irmã, Robbie Amell começou a atuar quando tinha apenas seis anos de idade. Aos dezesseis anos, ele começou a conseguir papéis no teatro no Lawrence Park Stage em peças como Louis e Dave, Picasso no Lapin Agile e The Importance of Being Earnest. A experiência levou Robbie a perceber que ele queria seguir a carreira de ator. Pouco depois de escolher seguir a atuação, ele contratou o papel de Daniel Murtaugh no grande filme Cheaper by the Dozen 2, encabeçado por nomes como Steve Martin, Bonnie Hunt, Hilary Duff, Tom Welling e - de quem interpretou o filho - Eugene Levy e Carmen Electra.
Robbie nasceu em Toronto, Ontário, Canadá, filho de Jo (Burden) e Rob Amell, que trabalham com joias personalizadas. Seu primo é o ator Stephen Amell. Como parece ser o hábito dos canadenses, Robbie joga hóquei desde criança. Ele também tem aulas de Muay Thai e dança break.