Filho de uma pianista pernambucana e um próspero comerciante de couros judeu-alemão, Burle Marx mudou-se para o Rio de Janeiro ainda criança. No entanto, sua "descoberta" da flora brasileira curiosamente aconteceu na Alemanha, em 1928, enquanto estudava pintura. Ao visitar o Jardim Botânico de Berlim, ficou fascinado com as plantas tropicais brasileiras, que eram ignoradas nos jardins do Brasil em favor do estilo clássico europeu.

De volta ao Brasil, estudou na Escola Nacional de Belas Artes, onde conviveu com nomes como Lúcio Costa e Oscar Niemeyer. Em 1932, realizou seu primeiro projeto paisagístico para a residência da família Schwartz, a convite de Lúcio Costa. Em 1949, adquiriu o Sítio Santo Antônio da Bica (hoje Sítio Roberto Burle Marx), em Barra de Guaratiba, onde reuniu uma das maiores coleções de plantas tropicais e semitropicais do mundo.