Робин Танни родилась 19 июня 1972 года в Чикаго, штат Иллинойс, в семье продавца автомобилей и барменши. У неё есть старшая сестра Сьюзан, а двоюродный брат Том Танни 12 лет занимал пост олдермена Чикаго. Отец актрисы Патрик Танни родился в деревне Стрейд ирландского графства Мейо и эмигрировал в США, а мать Кэти происходила из семьи ирландских эмигрантов с острова Клэр. Девочка выросла в Орланд Парк, юго-западном пригороде Чикаго. Воспитывалась в католичестве, в 1990 году окончила школу Carl Sandburg High School. После школы Робин поступила в Чикагскую академию искусств. Ранней страстью Робин был баскетбол. Но с мечтой пришлось попрощаться после серьёзной травмы колена, полученной в средней школе и потребовавшей реконструктивной хирургии.
В 19 лет она отправилась в Лос-Анджелес, чтобы вплотную заняться актёрской карьерой. 4 октября 1997 года вышла замуж за режиссёра и продюсера Боба Госса, брак с которым распался в 2006 году. С 2009 году Робин была помолвлена с австралийским сценаристом и режиссёром Эндрю Домиником, но их помолвка была расторгнута в августе 2010 года. А 25 декабря 2012 года в Рио-де-Жанейро она обручилась с дизайнером интерьеров Никки Марметом. 26 июня 2016 года в возрасте 44 лет родила от него своего первого ребёнка. Сына родители назвали Оскаром Холли Марметом.
