Comenzó a trabajar siendo muy joven en el departamento de efectos especiales de Warner Bross. Más tarde ejerció como operador de cámara, y en 1944 comenzó a ejercer el oficio de director de fotografía que tantos éxitos vendría a procurarle, sobre todo al lado de Alfred Hitchcock. Burks se convirtió en el director de fotografía más joven de la industria.

Hitchcock se interesó por él tras ver el trabajo que había hecho para las películas “El manantial” y “El zoo de cristal” y lo incorporó, como director de fotografía, al equipo de rodaje de “Extraños en un tren”, película con la que lograría su primera nominación al premio Oscar.

La colaboración entre Burks y Hitchcock dio como resultado la realización de grandes películas como: “La ventana indiscreta”, “Con la muerte en los talones”, “Vértigo” o “Atrapa a un ladrón”, con la que ganaría el premio de la Academia por su cinematografía. Burks no formó parte del equipo de rodaje de “Psicosis”, pues Hitchcock quiso lograr una textura distinta en ella y optó por los técnicos que venían haciendo su serie de televisión.

Robert Burks fue un artista versátil y capaz de aportar a su fotografía muy diversos registros. Un ejemplo de ello es la diferencia entre las naturalistas imágenes de “Falso culpable” y las alegres y saturadas de “Atrapa a un ladrón”.

Burks destacaba en técnicas de perspectiva forzada.