Rob Marshall có tên đầy đủ là Robert Doyle Marshall Jr., sinh ngày 17 tháng 10 năm 1960 tại Madison, Quận Dane, Hoa Kỳ.

Gia đình của ông rất trùng hợp. Cha ông có tên trùng với tên ông - Robert Doyle Marshall Sr. - là một sinh viên đạt danh hiệu Tiến sĩ Triết học tại Đại học Wisconsin-Madison,[2][3] mẹ ông - Anne Marshall - là một cựu giáo viên đã về hưu. Ông có một cô em gái cũng là một biên đạo múa giống như ông, tên là Kathleen Marshall. Năm 1964, gia đình ông chuyển sinh sống tại Pittsburgh.

Thời trai trẻ, ông theo học tại trường Falk School, và là cựu sinh viên có tên trong bảng danh dự tại trường trung học phổ thông Taylor Allderdice. Năm 1982, ông tốt nghiệp tại trường Đại học Carnegie Mellon.[4] Sau khi tốt nghiệp, ông đã làm nhiều việc tại nhiều nhà hát ở Pittsburgh và đồng thời còn biểu diễn một số vai phụ trong các vở kịch khác nhau.