Paulista, nascido em 04 de agosto de 1909. Era o quarto filho de Cecília Burle e de Wilhelm Marx, judeu-alemão nascido em Stuttgart e criado em Trier (cidade natal de Karl Marx, primo de seu avô). Durante sua infância Burle Marx viveu em uma ampla casa na Avenida Paulista, e desde pequeno teve contato com rosas, begônias, antúrios, gladíolos, tinhorões e muitas outras espécies que cultivava em seu jardim. Por causa dessa proximidade com as plantas, aos poucos ele aprendeu a preparar canteiros e a observar a magia da germinação das sementes em seu quintal.
Quando os negócios começaram a ir mal em São Paulo, seu pai resolveu mudar-se para o Rio de Janeiro em 1913. A família viveu um tempo em casa de familiares e, quando a nova empresa de exportação e importação de couros de Wilhelm Marx começou a ter resultados positivos, finalmente se mudaram para um casarão no Leme.
Aos 19 anos, Burle Marx teve um problema nos olhos e sua família se mudou para Alemanha em busca de tratamento. Eles permaneceram por lá de 1928 a 1929, onde Marx entrou em contato com as vanguardas artísticas, e ficou fascinado com a vegetação brasileira em uma estufa do Jardim Botânico de Dahlem, em Berlim. Muito interessado em desenhar a figura humana, Burle Marx ficou dividido entre a pintura e as plantas. A partir de então, ele tomou a decisão de estudar pintura e passou a visitar todas as semanas o Jardim Botânico, observando atentamente todas as espécies ali existentes, entre as quais plantas brasileiras que ele não conhecia, e estudando pintura no ateliê de Degner Klemn.
Elaborada no final dos anos 20 até o início da década de 40, a pintura de Marx revela-se presa ao expressionismo em seus temas, ordenação de figuras, formas estilizadas ou simplificadas, cores intensas, ou mesmo o efeito psicológico que procura imprimir aos autorretratos e retratos de tipos populares, cenas intimistas com nus femininos, naturezas mortas, paisagens e favelas.
Na década de 40, Burle Marx se interessa pela pintura pré-cubista e cubista de Cézanne, Picasso, Braque, Léger, Gris, Lhote, entre outros, e em alguns depoimentos afirma ter maior afinidade pela obra de Braque, pois considera genial a sua influência na arte contemporânea e sua compreensão do conceito pictórico.
Além de paisagista de renome internacional, ele também foi um pintor notável, escultor, tapeceiro, ceramista e designer de joias. Mesmo sem educação formal em arquitetura paisagística, o aprendizado de Burle Marx na pintura influenciou a criação de seus jardins. Ele se autodefinia como um artista de jardins. As plantas baixas de seus projetos lembram em muitas vezes telas abstratas, nas quais os espaços criados privilegiam a formação de recantos e caminhos através dos elementos de vegetação nativa.
Conhecido por sua preocupação ambiental e pela preocupação com a preservação da flora brasileira, Burle Marx inovou ao usar plantas nativas do Brasil em suas criações e isso se tornou sua característica marcante. Afinal, foi ele quem valorizou as bromélias, por exemplo, e as tornou populares. Hoje, plantas naturais da Mata Atlântica se tornaram conhecidas e são cultivadas em viveiros para serem vendidas. Por esse motivo, o “estilo Burle Marx” tornou-se sinônimo do paisagismo brasileiro no mundo.
Seu primeiro projeto paisagístico foi o jardim de uma casa desenhada pelos arquitetos Lúcio Costa (que projetou Brasília) e Gregory Warchavchik, em 1932. A partir de então ele não parou mais de projetar paisagens, pintar e desenhar, e em 1949 comprou uma área de 365.000 m² em Barra de Guaratiba, litoral do Rio de Janeiro, aonde começou a organizar sua enorme coleção de plantas. Em 1985, essa propriedade foi doada à Fundação Pró-Memória Nacional, entidade cultural do governo federal que atualmente se chama Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN). Essa propriedade pode ser visitada com agendamento.
Hoje em dia é possível encontrar jardins ou estufas projetadas por Roberto Burle Marx em várias partes do mundo, como em Longwood Gardens, Filadélfia, no aterro do Flamengo, Rio de Janeiro, em Caracas, Venezuela, no Parque Burle Marx, São Paulo.