Nació el 7 de junio de1930 en Ciudad Madero, Tamaulipas.
Desde muy joven mostró su gusto por la música y una gran inspiración para componer canciones. Él y su hermano Antonio formaron el dueto Hermanos Cantoral, en el año de 1950, y en coautoría crearon las obras El preso número 9 y El crucifijo de piedra.
Posteriormente formó el trío Los Tres Caballeros, que marcó toda una época dentro de la canción romántica de México, con la que realizó numerosas giras a diversos países del orbe, como Estados Unidos, Japón y Argentina, entre muchos otros.
Su obra incluye canciones de gran popularidad como El reloj, La barca, Al final, El triste, Noche no te vayas, Regálame esta noche, Chamaca, Quijote, Te perdono, Se solicita una aventura, Vete con ella, Un poquito de pecado, Tu condena, Jamás te vi tan linda, Me quedé sin nada, Que lo decida el cielo, Está llorando la tierra. En coautoría con Dino Ramos Yo lo comprendo, Soy lo prohibido, Qué mal amada estás, y muchas otras que han dado la vuelta al mundo.
Las canciones El reloj, La barca y El preso número 9 tienen, cada una, más de mil versiones en todos los idiomas alrededor del mundo.
Sus composiciones han sido interpretadas por las más importantes figuras de la canción de todos los tiempos, entre las que destacan: Plácido Domingo, Joan Báez, Vikki Carr, Maisa Matarazo, José José, Emmanuel, José Feliciano, Gualberto Castro, Lila Deneken, Neil Sedaka, Alejandro Algara, Dalida, Mina, Charo, Sara Montiel, Lucho Gatica, Paul Muriatt, Antonio Prieto, Aníbal Troilo, Pocho Pérez, Chucho Ferrer, Carabelli, Frank Pourcell, El trío Los Calavera, André Kostelanetz, Richard Clayderman, Los Diamantes, Los Panchos, Raúl Di Blasio, Nina Pissi, Linda Ronstadt, Luciano Taggiolli, Pedro Vargas, Gloria Lasso, Gregorio Barrios, Marco Antonio Muñiz, Luis Miguel, René Cabel, Lucía Méndez, Olga Guillot y muchos más.
El Mtro. Cantoral cedió los derechos de su composición Pobre Navidad a instituciones de atención a la infancia del mundo, por lo que recibió reconocimientos de dignatarios y primeras damas, entre ellas, la Reina Fabiola, Farah Pahiarr (emperatriz de Irán), Madame De Gaulle (Francia) y Lady Bird Johnson (E.U.A.). Su canción Plegaria de paz se trasmitió durante tres años consecutivos en el Vaticano.
En 1971 ganó el Festival OTI con la canción Yo no voy a la guerra, y en 1973 refrendó su triunfo en ese certamen con el tema Quijote. En Bulgaria ganó, en el Festival de Festivales, el premio Orfeo Negro con su canción El triste.
En esa época incursionó en el teatro musical, al componer la obra Para el Hijo del Hombre, The Final Warning (La Última Advertencia), puesta en escena que se presentó en los escenarios más representativos de la república mexicana, como el Teatro Degollado, de Guadalajara, entre muchos otros, en una extensa gira que culminó con la presentación del espectáculo en el programa de televisión Variedades Vergel.
Además ha participado en los principales festivales de la canción de todo el mundo, entre los que se encuentran el de Río de Janeiro, Brasil, el de Tokio, Japón, y el de Atenas, Grecia. En todos ellos sus canciones han quedado en los primeros sitios.
El Mtro. Roberto Cantoral ha sido invitado a los principales programas de espectáculos de televisoras y radiodifusoras a nivel mundial, como el programa de Arthur Garfield, en Estados Unidos, el de Alice Bontorno, en Italia, y en el de la Gran Parada, en España, por mencionar sólo algunos. Y sus presentaciones personales superan las 1,500 en 120 países, durante 15 años de labor artística.
También es autor de inolvidables temas de telenovelas, como El derecho de nacer, Paloma, Pacto de amor, Quiéreme siempre, Los extraños caminos del amor, y en coautoría con José Cantoral, El precio de tu amor.
Por su gran obra musical se le han entregado importantes reconocimientos, algunos de los cuales los ha recibido de manos de presidentes de diversos países, entre los que figuran: Medalla al Mérito, de los Presidentes Adolfo López Mateos, de México, y Tito, de Yugoslavia, en 1963; Tres Discos de Oro de Hollywood, por El Reloj, La Barca y El Triste; La Guitarra de Oro, en Pessaro, Italia, por Noche no te vayas.
En 1969 recibió en México la presea Diana Cazadora y el premio Cuauhtémoc de Oro; en 1976, las Uvas de Oro Vergel; en Argentina le otorgaron Las Espuelas de Plata, como reconocimiento a la canción más escuchada de todos los tiempos, El Reloj.
Otras distinciones de las que ha sido objeto el Mtro. Roberto Cantoral son: título Mr. Amigo, en Brownsville, Texas y Ciudadano Honorario de Texas, en 1982; primer compositor en ingresar al Salón de la Fama, en 1989.
El Mtro. Cantoral es la única persona no gubernamental, hasta hoy, que ha tenido uso de la palabra en un Congreso de la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI), en donde fue ovacionado por su ponencia en defensa de la propiedad intelectual, en 1993.
En 1997 recibió la Estatua de Bronce de AGADU, en Montevideo, Uruguay, por su labor artística, así como reconocimientos de la sociedades autorales de Perú y Venezuela. El 17 de abril de 1998, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) lo invitó a entregar el Corazón de Oro, a Sri Chinmoy.
En 1999 recibió homenaje en la ciudad de Matamoros, Tamaulipas, donde fue nombrado Hijo Predilecto por sus méritos artísticos, y en 2001 le entregaron la placa de reconocimiento APA, en Paraguay.
En el 2003 fue nombrado, por quinta ocasión, Presidente del Comité Iberoamericano de la Confederación Internacional de Sociedades de Autores y Compositores (CISAC).
En el marco de la celebración de los 50 años de la Cámara de la Industria de la Radio y la Televisión (CIRT), que se realizó el 16 de octubre de 2008, se rindió un homenaje a Roberto Cantoral, en donde el presidente Felipe Calderón le hizo entrega del premio Antena..
El 16 de junio de 2009, el Mtro. Cantoral encabezó la ceremonia de colocación de la primera piedra del Centro Cultural Roberto Cantoral, en las instalaciones de la Sociedad de Autores y Compositores de México; en octubre de ese mismo año recibió el reconocimiento Trayectoria 50 y más… por 55 años como socio activo de la SACM.
El 4 de noviembre de 2009 fue distinguido con el Premio del Consejo Directivo (Trustees Award), de La Academia Latina de la Grabación, que recibió en el marco de la 10ª Entrega de los Premios Grammy Latino, en Las Vegas, Nevada.
Este premio especial es otorgado por votación unánime del Consejo Directivo de dicha Academia, a personas que han realizado contribuciones creativas de excepcional importancia artística a nivel mundial, en el campo de la grabación durante sus carreras.
En 1982 Roberto Cantoral García fue electo Presidente del Consejo Directivo de la Sociedad de Autores y Compositores de México (SACM), cargo que desempeñó hasta el día de su fallecimiento, ocurrido el 7 de agosto de 2010.