Как исполнитель на историческом фортепиано он выступал с известными ансамблями старинной музыки, в числе которых - Академия старинной музыки, Камерная филармония, Английские барочные солисты, Общество Генделя и Гайдна, London Classical Players, Оркестр Века Просвещения, Orchestre Révolutionnaire et Romantique. Сотрудничал с мастерами исторического исполнительства: Кристофером Хогвудом, Эммануэлем Кривином, Сэром Чарльзом Маккерасом, Николасом МакДжеганом, Сэром Роджером Норрингтоном и Сэром Джоном Элиотом Гардинером.
Роберт Левин – постоянный гость фестивалей в Сарасоте, Орегоне (Фестиваль имени Баха), Тэнглвуде, Равинии, Бремене, Локкенхаусе и «Недели Моцарта» в Зальцбурге. В области камерной музыки он долгое время сотрудничает со скрипачом Кимом Кашкашян и его супругой, пианистом Йа-Фей Чуанг, и в том числе выступает с оркестрами. Будучи четверть века постоянным участником Музыкального фестиваля в Сарасоте, в 2007 году Роберт Левин стал его художественным руководителем.
Роберт Левин пользуется известностью, как пианист, возрождающий исполнительскую практику эпохи барокко и классицизма – в частности, манеру импровизировать украшения и каденции. За свои интерпретации Моцарта и Бетховена музыкант был назван знатоком классического музыкального языка. Записи пианиста выпущены лейблами DG Archiv, CRI, Decca/Oiseau-Lyre, Deutsche Grammophon, ECM, Klavierfestival Ruhr, New York Philomusica, Nonesuch, Philips и SONY
Classical. Среди них выделяются полное собрание клавирных концертов Баха (записанное под руководством Хельмута Риллинга), а также Английские сюиты и «Хорошо темперированный клавир» (записанные на пяти клавишных инструментах для Edition Bachakademie). Другие альбомы включают цикл концертов Бетховена с Сэром Джоном Элиотом Гардинером, концерты Моцарта с Кристофером Хогвудом, моцартовские сонаты на лейбле Deutsche Harmonia Mundi и полное собрание фортепианных сочинений Дютийё на ECM.
Увлеченный проповедник новой музыки, Роберт Левин заказывал и первым исполнял многие сочинения, включая «Вуали» Джошуа Файнберга (2001), Вторую сонату Джона Харбисона (2003), Фортепианный концерт Chiavi in mano Иегуди Уйанера (номинированный на Пулицеровскую премию, 2006), Прелюдии Бернарда Рэндса (2007) и Фортепианный концерт Томаса Обоэ Ли (2007).
Игре на фортепиано Роберт Левин учился в Нью-Йорке у Луи Мартина, композиции – у Стефана Вольпе. Затем он занимался с Надей Буланже в Фонтенбло и Париже, посещал Гарвард. По завершении учебы был приглашен Рудольфом Серкиным возглавить теоретический факультет Музыкального института Кёртиса и через пять лет занял пост профессора в Школе искусств SUNY Purchase. В 1979 году он был назначен директором Американской консерватории в Фонтенбло по приглашению Нади Буланже, где и преподавал в течение четырех лет. В 1986-1993 Роберт Левин был профессором фортепиано в Государственной музыкальной школе Фрайбурга-им-Брайсгау (Германия). В настоящий момент музыкант является Президентом Международного конкурса имени И.С.Баха и членом Американской академии искусств и наук, а также профессором Гарвардского университета.
Одновременно с карьерой концертирующего музыканта Роберт Левин занимается музыковедением и пользуется известностью, как знаток творчества Моцарта. Ему принадлежат многочисленные статьи и исследования, посвященные музыке Моцарта. Он является членом Академии исследований творчества Моцарта, его версии завершения неоконченных произведений композитора опубликованы издательствами Bärenreiter, Breitkopf & Härtel, Carus, Peters, и Wiener Urtext Edition, сегодня они исполняются и записываются по всему миру. Предложенные Левиным каденции к скрипичным концертам Моцарта записаны скрипачом Гидоном Кремером с Венской филармонией под управлением Николауса Арнонкура для Deutsche Grammophon и опубликованы Universal-Edition. Издательством Henle выпущены его каденции к моцартовским концертам для флейты, флейты и арфы, валторны и фагота, к скрипичному концерту Бетховена. Реконструкция Левина Концертной симфонии ми-бемоль мажор для четырех духовых и оркестра K.297B исполнена Венской филармонией на «Неделе Моцарта» в Зальцбурге и немедленно зазвучала по всему миру. Первая из многих записей этого произведения, осуществленная фирмой Philips в 1985 году, награждена Международным гран-при в области звукозаписи.
В августе 1991 года Роберт Левин представил свое завершение Реквиема Моцарта на Европейском музыкальном фестивале в Штуттгарте (под руководством дирижера Хельмута Риллинга). Публика аплодировала ему стоя. Завершение моцартовской Мессы до минор K. 427, выполненное по заказу Карнеги-Холл, представлено дирижером Хельмутом Риллингом в январе 2005 года в Нью-Йорке и двумя месяцами позднее в Европе. Обе работы сегодня пользуются большой популярностью в мире и изданы Carus-Verlag.