Sperry studerte ved Hall High School i West Hartford, Connecticut, hvor han var en av stjernene i flere forskjellige idretter, og gjorde det godt nok faglig til å vinne et stipend ved Oberlin College. På Oberlin, var han kaptein på basketball-laget, og i tillegg spilte han baseball og fotball. Han fikk sin bachelorgrad iengelsk i1935 og sin mastergrad i psykologi i1937. Han fikk sin Ph.D. i zoologi fra University of Chicago i 1941, under ledelse av professor Paul A. Weiss. Sperry ble deretter tildelt ett postdoktorstipend sammen med Karl Lashley vedHarvard University.
Han forlot Harvard i1946 til fordel for jobben somamanuensis, og senere som førsteamanuensis, ved Universitetet i Chicago. I1952 ble han sjef ved Seksjon for nevrologiske sykdommer og blindhet ved National Institutes of Health. I1954, aksepterte han en stilling som professor ved California Institute of Technology (Caltech), hvor han fremførte noen av sine mest berømte eksperimenter med en av hans daværende studenter Michael Gazzaniga.
I1949 giftet Sperry seg med Norma Gay Deupree. De hadde en sønn, Glenn Michael, og en datter, Janeth Hope. På samme tid som han ble tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin, led han av en alvorlig form av sykdommenKuru og som da var i fremskredent stadium. Han hadde fått denne sykdommen som ung hjerneforsker gjennom kontakt med noen av den menneskelige hjernene som han hadde brukt under sine forskningseksperimenter[trenger referanse].