Родился в семье третьего маркиза Солсбери – известного английского политика, министра иностранных дел в кабинете Бенджамина Дизраэли и трижды премьер-министра Великобритании (1885, 1886–1892, 1895–1902). До 13 лет Сесил воспитывался в семье, затем окончил самые престижные учебные заведения страны того времени – Итон и Оксфорд, где изучал право.
В 1887 начал юридическую практику в Лондоне и до 1906 занимался юриспруденцией. Его женитьба на леди Элинор Лэмбтон двумя годами позже была очень выгодным союзом для продвижения по карьерной лестнице.
В 1906 Сесил начал политическую карьеру, победив на выборах в парламент от Консервативной партии. Однако проявив себя как сторонник ограничения свободы торговли и введения женского избирательного права, он вступил в конфликт с генеральной линией консерваторов и вышел из партии. После этого без особого успеха дважды пробовал выставлял свою кандидатуру в качестве независимого кандидата, пока в 1911 удача вновь не улыбнулась ему, и он стал депутатом от округа Хитчин (Хертфордшир), оставаясь в этой должности до 1923.
С началом Первой мировой войны 50-летний Сесил начал работать в Красном Кресте, но с образованием в 1915 коалиционного правительства вошел в кабинет как заместитель секретаря по иностранным делам, в 1916–1918 – министра блокады (в обязанности которого входила разработка мер экономической и торговой войны с врагом), а в 1918 – вновь заместителя секретаря по иностранным делам.
Третий этап в карьере Сесила – его борьба за поддержание мира – начался в 1916. В сентябре 1916 он распространил меморандум с предложениями о том, как в будущем избежать войн – текст, который считается первым официальным британским документом с планом создания Лиги Наций.
Почти тридцатилетний период жизни с момента создания Лиги Наций и до ее роспуска в 1946 Сесил посвятил этой организации. Он представлял Соединенное Королевство на Парижской мирной конференции 1919 со специальными полномочиями по вопросам создания Лиги Наций; в 1920–1922 представлял Южноафриканский доминион в ассамблее Лигие Наций; в 1923 предпринял пятинедельное турне в США с целью разъяснения целей и задач Лиги американцам; совмещал в 1923–1924 должность лорда-хранителя печати, а в 1924–1927 – канцлера герцогства Ланкастер с обязанностями министра, ответственного за позицию Великобритании в Лиге Наций.
В 1927, разочарованный отказом британского правительства поддержать проекты Лиги Наций по учреждению международного суда и разоружению флотов ведущих держав, он вышел из состава правящего кабинета и впоследствии, оставаясь представителем Британии в Лиге до 1932, пытался самостоятельно мобилизовать общественное мнение в поддержку деятельности Лиги Наций. Был президентом неправительственной организации Британская Лига Союза Наций в 1923–1945, а также основателем и президентом общественной организации Международная кампания за мир (Rassemblement universel pour la paix).
За свою карьеру лорд Сесил был удостоен многих наград: в 1923 получил титул виконта Челвудского и орден Кавалера почета в 1956; был избран казначеем Бирмингемского университета (1918–1944), ректором Абердинского университета (1924–1927); удостоен награды Фонда Вудро Вильсона в 1924, почетных званий университетов Эдинбурга, Оксфорда, Кембриджа, Манчестера, Ливерпуля, Абердина, Принстона, Колумбийского и Афинского университетов.
Весной 1946 участвовал в последнем заседании Лиги в Женеве, закончив свою речь словами: «Лига мертва; да здравствует ООН!». Вплоть до своей смерти он продолжал бороться за мир в качестве пожизненного почетного президента Ассоциации Объединенных наций.
Труды: Cecil, Lord Robert, All the Way [an autobiography]. London, Hodder & Stoughton, 1949; An Emergency Policy. London and New York, Hutchinson, 1948; A Great Experiment: An Autobiography. New York, Oxford University Press, 1941; International Arbitration [the Burge Memorial Lecture]. Oxford, Clarendon Press, 1928; The Way of Peace: Essays and Addresses. Port Washington, N.Y., Kennikat Press, 1968