Howard Percy Robertson, chào đời ở Hoquiam, Washington, vào ngày 27 tháng 1 năm 1903, là con trưởng trong số năm người con của George Duncan Robertson, một kỹ sư xây dựng những cây cầu ở tiểu bang Washington, và Anna McLeod, một y tá. Cha ông mất khi ông mới 15 tuổi, nhưng mặc dù số tiền còn ít ỏi, cả năm anh chị trong gia đình đều theo học đại học. Ông vào Đại học Washington ở Seattle vào năm 1918, ban đầu với ý định học ngành kỹ thuật, nhưng sau đó ông chuyển sang toán học.[1] Ông có bằng cử nhân khoa học về toán học năm 1922 và thạc sĩ khoa học về toán học và vật lý vào năm 1923.[2]

Năm 1923, Robertson kết hôn với Angela Turinsky, một sinh viên triết học và tâm lý học tại Đại học Washington.[2] Họ có hai người con: George Duncan, trở thành bác sĩ phẫu thuật và Marietta, sau lấy nhà sử học thuộc Viện Công nghệ California (Caltech) Peter W. Fay. Tại Đại học Washington, ông còn gặp Eric Temple Bell, người đã khuyến khích ông theo đuổi toán học tại Caltech.[2] Robertson đã hoàn thành luận án tiến sĩ về toán học và vật lý vào năm 1925 dưới sự giám sát của Harry Bateman, mang tên "On Dynamical Space-Times Which Contain a Conformal Euclidean 3-Space".[3][4]

Sau khi được cấp bằng tiến sĩ, Robertson nhận được Học bổng từ Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia theo học tại Đại học Göttingen ở Đức, nơi ông gặp David Hilbert, Richard Courant, Albert Einstein, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Karl và Martin Schwarzschild, John von Neumann và Eugene Wigner.[5] Ông thấy Max Born không đồng cảm với khái niệm về một vũ trụ đang giãn nở, mà Born coi là "chuyện vô lý".[6] Ông cũng đã dành sáu tháng tại Đại học Ludwig Maximilian ở München, theo học chương trình sau tiến sĩ của Arnold Sommerfeld.[7]