Après des études de peinture et de cinéma à la Glasgow School of Art, Robbie Coltrane réalise le documentaire Young mental health, lauréat du prix du Scottish Education Council en 1973.
Après une première apparition sur grand écran dans La Mort en direct de Bertrand Tavernier, Robbie Coltrane fait montre d'un véritable éclectisme en baladant son imposante silhouette entre tous les genres : le fantastique (Flash Gordon, 1980; Krull, 1983), le film de guerre (Revolution, 1985), le thriller (Mona Lisa, 1986; From Hell, 2001), la comédie musicale (Absolute Beginners, 1986), le film historique (Henry V, 1989), la romance (Une bouteille à la mer, 1999) sont ainsi visités.
À la télévision, il incarne durant trois saisons (de 1993 à 1996) le psychologue Eddie Fitzgerald, héros de la série policière britannique à succès Cracker.
Robbie Coltrane se distingue par ailleurs en travaillant pour le compte de sagas cinématographiques à succès. Il apparaît ainsi aux génériques de deux volets des aventures de James Bond, GoldenEye (1995) et Le monde ne suffit pas (1999). Il incarne ensuite le demi-géant Rubeus Hagrid dans Harry Potter à l'école des sorciers et ses suites, Harry Potter et la Chambre des secrets (2002), Harry Potter et le Prisonnier d'Azkaban (2003), Harry Potter et la Coupe de feu (2005), Harry Potter et l'Ordre du Phénix (2007), Harry Potter et le Prince de sang-mêlé (2009) et Harry Potter et les Reliques de la Mort Partie 1 et 2 (2010, 2011).
L'acteur mesure en réalité 1,86 mètre, bien loin des 2,59 mètres de Hagrid. Des effets de caméra, des doublures (entre autres le rugbyman Martin Bayfield, mesurant 2,08 m) et certains trucages cinématographiques permettent de lui donner cette taille.
