Ральф де Мортимер был сыном Роджера де Мортемара, землевладельца из Верхней Нормандии, во владении которого находился замок Сен-Виктор-ан-Ко в области Па-де-Ко и, вероятно, замок Мортемер в Па-де-Бре. По легенде, предками Роджера был некий Вальтер де Сен-Мартен и его жена, племянница Гунноры, супруги нормандского герцога Ричарда I. О Роджере де Мортемаре известно, что в 1054 году он участвовал в отражении вторжения французских войск в Нормандию, но за убежище, предоставленное одному из участников этого вторжения, был изгнан из герцогства и лишён земель. Вскоре, однако, Роджер примирился с герцогом Вильгельмом и вернулся в Нормандию. Замок Мортемер, тем не менее, ему не был возвращён, а был передан Вильгельму де Варенну, который, вероятно, являлся родственником Роджера. В 1066 году Роджер де Мортемар участвовал в нормандском завоевании Англии, предоставив герцогу Вильгельму Завоевателю 60 кораблей для перевозки войск через Ла-Манш.
Сын Роджера де Мортемара Ральф, возможно, принимал участие в битве при Гастингсе. Роберт Вас, перечисляя участников этого сражения, упоминает некого Гуго де Мортимера. Возможно, под этим именем имеется в виду сам Ральф де Мортимер, или какой-либо его близкий родственник. За помощь в завоевании Англии Ральф де Мортимер получил от Вильгельма обширные владения в западноанглийских графствах, прежде всего в Херефордшире и Шропшире. После подавления мятежа трёх графов 1075 года к владениям Ральфа добавилась часть конфискованных земель Роджера Фиц-Вильяма, графа Херефорда, в том числе и замок Вигмор на валлийской границе. Этот замок в дальнейшем стал главной резиденцией Мортимеров и центром их экспансии в направлении Уэльса. По данным «Книги страшного суда» 1085 года во владении Ральфа находилось 123 манора в разных частях Англии, прежде всего в западных графствах.
В 1088 году Ральф де Мортимер участвовал в восстании англонормандских баронов против нового короля Вильгельма II, но, вероятно, вскоре покорился королю, что позволило ему сохранить свои владения. С 1090-х годов началась экспансия Ральфа на валлийские земли. В результате серии завоевательных походов ему удалось овладеть существенной частью междуречья Уая и Северна в Среднем Уэльсе, на территории которой он построил ряд замков (Диньетон и Кимарон в Майлиэниде). В 1100 году Ральф основал Вигморское аббатство, которое в дальнейшем служило местом захоронения членов дома Мортимер. Последнее упоминание о Ральфе в источниках относится к 1104 году, когда, по свидетельству Ордерика Виталия, он участвовал в походе Генриха I в Нормандию.
В начале XII века земли Ральфа были конфискованы королём Генрихом I, вероятно, в связи с его участием в одном из мятежей против короля. Они были переданы Пайну Фиц-Джону, одному из королевских военачальников. Лишь после смерти последнего в 1137 году эти владения вернулись в распоряжение семьи Мортимеров, когда новый король Стефан Блуаский признал право Гуго де Мортимера, сына Ральфа, на наследство его отца. При Гуго влияние Мортимеров существенно возросло, а их экспансия в Уэльсе активизировалась.
Ральф де Мортимер был женат первым браком на некой Мелисенде (ум. до 1088), вторым браком (ок. 1088) — на Мабель. Происхождение обеих супруг Ральфа не известно. Их дети: