Urodził się w Euclid w Ohio, jako jedyne dziecko Josephine Sweet oraz Josepha Franka Zelazny’ego (Żelaznego). Jego ojciec był emigrantem z Polski, z miejscowości Rypin, a matka amerykańską Irlandką.
W liceum Roger redagował szkolną gazetkę, dołączył również do klubu Creative Writing Club. W jesieni 1955 roku zaczął uczęszczać do Case Western Reserve University, którą ukończył w 1959 roku. Dostał się do Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku, który ukończył w 1962 roku.
W fanzinie „Thurban 1” (#3, 1953 r.) pojawiła się pierwsza część jego opowiadania Conditional Benefit. Jego pierwsze opublikowane opowiadanie to Mr. Fuller’s Revolt („Literary Calvalcade”, 1954 r.). Jako profesjonalny pisarz zadebiutował opowiadaniami Jego wielki wyścig (Passion Play – „Amazing Stories”, sierpień 1962 r.) oraz Jeźdźcy (Horseman! – „Fantastic”, sierpień 1962).
Roger Zelazny w wieku 38 lat przeniósł się do Santa Fe. Zmarł w 1995 roku z powodu niedoczynności nerek spowodowanej rakiem jelita grubego. Inne źródła błędnie podają raka płuc.
Na jego cześć doktor Koen Martens nazwał małżoraczki – Sclerocypris zelaznyi.
Roger Zelazny został oznaczony nagrodą Nebula trzykrotnie (14 nominacji), a nagrodą Hugo sześciokrotnie (14 nominacji).