David nasceu em Buffalo, Nova York e cresceu na Filadélfia, Pensilvânia. Ele é filho de Patti, um agente de viagens, e do meteorologista Dave Roberts (Boreanaz). Seu pai é descendente de italianos e sua mãe é de ascendência meio eslovaca. Na idade de sete anos, ele decide ser ator, o que o levou a estudar cinema e fotografia no Ithaca College, em Nova York. Depois de se formar na faculdade, David mudou-se para Los Angeles, a fim de seguir carreira no cinema. Depois de alguns papéis não creditados, ele recebeu seu primeiro papel importante como namorado de Kelly na série Married ... with Children (1987). Depois de três temporadas de interpretar Angel na série de sucesso Buffy the Vampire Slayer (1997), ele recebeu seu próprio spin-off intitulado Angel (1999).
