Robinson 1935. augusztus 31-én született a Texas állambeli Beaumont-ban egy tízgyerekes család legkisebb gyerekeként született. A kalifornaiai Oaklandben nőtt fel, itt kezdett baseballozni. Érdekesség, hogy középiskolába egy csapatban kosarazott minden idők egyik legnagyobb játékosával, Bill Russellel. 1953-ban viszont aláírt a Cincinnati Redshez, amivel elkezdődött a baseballkarrierje.
A Cincinnati Reds mezében:
Összesen 21 szezont töltött a profi ligában (Major League Baseball, MLB), túlnyomórészt a Redsben, illetve a Baltimore Oriolesban. Utóbbival első szezonjában, 1966-ban rögtön el is nyerte a világbajnoki címet (így hívják az MLB bajnokát), amit 1970-ben egy újabb követett.
Karrierje során kilenc szezonban ütött 30 százalék fölött, összesen 2943 ütését jegyezték föl, melyekből 1812 futást és 586 hazafutást (home run) produkált. Tizennégyszeres All-Star-válogatott, és
máig ő az egyetlen játékos a ligában, aki az Amerikai és a Nemzeti Liga egy-egy csapatának játékosaként elnyerte a szezon legjobbjának járó MVP-díjat.
1976-ban a Cleveland Indianstól vonult vissza, és amint jelölni lehetett, 1982-ben azonnal beválasztották a Baseball Hírességek Csarnokába.
Eredményeit felsorolni is nehéz:
1975-ben még aktív játékosként lett a Cleveland Indians menedzsere, ezzel ő lett a liga történetének első afrikai-amerikai klubvezetője, 28 azután, hogy névrokona, Jackie Robinson első játékosként áttörte a faji megkülönböztetés falát. Éppen ezért sokkal több volt puszta gesztusnál, hogy menedzseri szezonja első kezdő dobását, Jackie Robinson özvegye végezte el. Az pedig már csak hab volt a tortán, hogy
Frank Robinson az első ütéséből hazafutást csinált, az Indians pedig 5-3-ra legyőzte a New York Yankeest.
Frank Robinson menedzserként a San Fransisco Giants, a Baltimore Orioles, a Montreal Expos (később Washington Nationals), edzőként pedig a California Angels, a Milwaukee Brewers és kétszer az Orioles csapatát irányította. 20-as mezét Clevelandben, Cincinnatiban és Baltimore-ban is visszavonultatták.
Hosszú betegség után egy dél-kaliforniai idősek otthonában halt meg családja körében.