Bir veterinerin oğlu olan Robert Knepper, Fremont, Ohio'da doğdu ve Toledo yakınlarında bir yer olan Maumee'de yetişti. O büyürken, annesi halk tiyatrosunun malzeme departmanında çalışıyordu ve Knepper da böylece oyunculuğa ilgi duymaya başladı. Yıllarca halk tiyatrosunda ve lise organizasyonlarında yer aldı. Daha sonra Northwestern Üniversitesi'nde oyunculuk eğitimi aldı.

Tory Herald ile 2001-2009 arasında evli kaldı. Benjamin Peter adında bir oğlu oldu. 2013'te Nadine Kary ile evlendi.