Robert von Reitzenstein entstammte der Linie Blankenberg-Sparrenberg der Familie Reitzenstein. Er war Sohn des preußischen Oberst Ludwig von Reitzenstein. Sein Vater starb am 8. März 1868 in Wesel. Nach dem Schulbesuch in Koblenz und Wesel studierte er in Bonn und Berlin Rechtswissenschaften. 1841 wurde er in Bonn Mitglied des Corps Palatia. Anschließend war er als Referendar tätig.

1848 vertrat Reitzenstein den erkrankten Landrat von Recklinghausen, Friedrich Carl Devens. 1849 wurde er kommissarischer Landrat und 1850 schließlich zum Landrat ernannt. Am 2. September 1882 wurde ihm der Titel Geheimer Regierungsrat verliehen. 1893 schied er nach 45-jähriger Tätigkeit aus seinem Amt.

In Reitzensteins Amtszeit fällt die durchgreifende Industrialisierung, Urbanisierung und strukturelle Modernisierung des Kreises Recklinghausen und der dramatische Bevölkerungsanstieg im Zuge der Nordwanderung des Steinkohlenbergbaus ab 1870.