Robert Plomin (ur. 1948 w Chicago, Illinois) – amerykański psycholog.
Życie i działalność Robert Plomin uzyskał w 1970 roku licencjat z psychologii na DePaul University w Chicago (Illinois), a doktorat, także z psychologii, w 1974 roku na University of Texas w Austin. Następnie pracował w Instytucie Genetyki Zachowania na University of Colorado w Boulder. W latach 1986–1994 pracował na Pennsylvania State University badając bliźnięta wychowane razem oraz osobno. Obecnie pracuje w Instytucie Psychiatrii w King’s College w Londynie i prowadzi badania nad wczesnym rozwojem bliźniąt (program ten obejmuje wszystkie bliźnięta urodzone w Anglii w latach 1994-1996). W badaniach tych skupia się na opóźnieniach rozwoju występujących we wczesnym dzieciństwie oraz na powiązaniach tych opóźnień z problemami w zachowaniu.
Plomin najlepiej znany jest z badań nad bliżniętami oraz badań z zakresu genetyki zachowania. Na tym polu dokonał dwóch ważnych odkryć. Po pierwsze wykazał znaczenie „środowiska niewspółdzielonego” (ang. non-shared environment) – termin ten wprowadził na określenie środowiskowych czynników, które powodują, że dzieci wychowujące się w tych samej rodzinie różnią się.