Hij vocht tegen lever- en darmkanker voor meerdere jaren. Zijn dood kwam na een periode van afnemende gezondheid, en hij werd enkele dagen voor zijn overlijden in het ziekenhuis opgenomen.
De dood van Robin was een aanzienlijk verlies voor de muziekwereld en voor zijn familie, inclusief zijn broers Barry en Maurice, die ook lid waren van de Bee Gees. De bijdragen van de groep aan de muziek, vooral tijdens het discotijdperk, blijven tot op de dag van vandaag invloedrijk en iconisch.