Родился в семье военного врача, служившего в колониальной администрации в Индонезии. До 12 лет жил с родителями в Батавии на о. Ява, где и решил сделаться востоковедом. Уже в детстве владел разговорным малайским, яванским и китайским языками, весьма рано проявив выдающиеся лингвистические способности. В 1922 г. вернулся в Нидерланды, поступив в гимназию в Неймегене, где дополнительно занимался санскритом с известным лингвистом К. К. Уленбеком. В 1930 г. они совместно издали «A Blackfoot-English vocabulary based on material from the Southern Piegans» (Англо-блэкфутский словарь, на основе материалов, собранных у племени Черноногих индейцев Монтаны), которых Уленбек посетил летом 1911 г.. Частным образом ван Гулик изучал и литературный китайский язык.
В 1935 г. зачислен в штат Министерства иностранных дел, назначен секретарём посольства Нидерландов в Токио. В Японии определяется его кредо как учёного: ван Гулик был равнодушен к магистральным направлениям синологии, предпочитая малоизвестные аспекты материальной и духовной культуры. В Японии он освоил китайскую каллиграфию и искусство игры на цине. Этому инструменту он посвятил две монографии и ряд статей. Писал он также о тушечницах, тонким знатоком которых был.
В 1942 г. был выслан из Токио, и эвакуировался в Китай, где служил секретарём голландской миссии в Чунцине, впервые оказавшись в Китае — стране, изучению которой посвятил всю жизнь. В Китае он подготовил к изданию сборник сочинений монаха Дун-гао. В 1944 г. ван Гулик женился на дочери крупного сановника маньчжурской династии — Шуй Шифан. У них было четверо детей, причём старший — Виллет сделался известным японистом.
В 1945 г. был отозван в Гаагу, и вернулся в Лейденский университет. В 1947 г. направлен секретарём посольства в Вашингтон (США), где был включён в комиссию по проблемам оккупации Японии. В 1948 г. ван Гулик был прикомандирован к военной миссии в Токио. В это время он увлёкся средневековым китайским судопроизводством и детективными романами.
В 1951 г. в Токио выходит его альбом «Эротические гравюры эпохи Мин». Работа была основана на редких печатных клише XVII в., приобретённых у японских антикваров, и была издана именным тиражом в 50 экз., разосланных по крупнейшим китаеведческим центрам мира. В том же году ван Гулик был направлен в Дели. Здесь он занимался индологией, и переводил поэзию Калидасы, а также опубликовал монографию о тайнописи «сиддхам» (Siddham: An Essay on the History of Sanskrit Studies in China and Japan. Nagpur, 1956).
В 1953 г. назначен полномочным представителем Нидерландов на Ближнем Востоке с резиденцией в Бейруте. Ван Гулик сразу поступает в Бейрутский университет, изучать арабский язык и литературу (семья осталась в Нидерландах). В это время были также написаны книги «Китайское искусство глазами знатока» (Рим, 1958) и перевод китайского учебника юриспруденции XIII в., где рассматривались 144 дела, многие из которых стали основой для сюжетов его детективов.
В 1959 г. ван Гулик становится послом Нидерландов в Куала-Лумпуре (Малайзия). Здесь его заинтересовали гиббоны, что вылилось в опубликованную в 1967 г. книгу «Гиббон в Китае».
В 1961 г. лейденским издательством «Брилль» была выпущена в свет фундаментальная монография «Сексуальная жизнь Древнего Китая», явившаяся вершиной синологического творчества ван Гулика. На обширном материале XVII в. до н. э. — XVII вв. ван Гулик рассматривал многочисленные аспекты китайской эротологии, включая социальный и гендерный статус замужних женщин, куртизанок, аспекты применения противозачаточных средств и т. д. Выпущенная в годы «сексуальной революции», монография стала основой многочисленных работ в этой области. Впрочем, самому исследователю — чиновнику высокого ранга, не хотелось связывать своё имя с «пропагандой порнографии», поэтому ряд терминов и переводы соответствующих текстов были даны в латинском переводе, включённом в английский текст монографии.
В 1963 г. ван Гулик был отозван в Нидерланды, где служил в МИДе. В 1965 г. назначен послом в Японии и Корее, но 24 сентября 1967 г. скончался в Гааге от рака лёгких.
Являлся одним из самых эрудированных синологов XX в., знатоком необычных и малоизвестных аспектов китайской культуры.
В 1949 году переведенный ван Гуликом роман «Ди Гун Ань» был опубликован в Токио. Главный герой романа — судья Ди, реальный исторический персонаж (ок. 630 — ок. 700) династии Тан (VII—X вв.), хотя в романе используется множество исторических элементов из времен династии Мин (XIV—XVII вв.).
Эта работа чрезвычайно заинтересовала ван Гулика, и он решил написать собственный вариант истории о судье Ди. Первой повестью с участием судьи Ди и его помощников стала «Убийство на улице Полумесяца» (написана в 1949-1950).
В комментариях к повести он заметил, что «хотел показать современным китайским и японским писателям-детективщикам, что их собственная древняя литература содержит множество ценного материала, могущего послужить основой для таких историй».
Ван Гулик старательно соблюдал традиции китайского детективного романа в своих повестях. Например, в большинстве романов судья расследует одновременно три дела, как правило, не связанных между собой.
Собственно детективный элемент также выдержан более в духе традиционных китайских историй, хотя и приспособлен ко вкусу европейского читателя.
Сквозные темы в повестях о судье Ди
Эротическая гравюра. Роберт ван Гулик самостоятельно иллюстрировал свои повести. В большинстве из них присутствует как минимум один рисунок обнаженной женщины — это отражение интереса ван Гулика к темам эротики и секса в Древнем Китае (см. его монографию «Сексуальная жизнь в Древнем Китае»).
Система правосудия и описание казней. Много внимания, в соответствии с китайской традицией, уделяется методике ведения следствия, описанию пыток (судья Ди, будучи «либералом», прибегает к ним лишь в самых крайних случаях) и сцен казней. Для китайских читателей принципиально важно было в деталях увидеть процедуру справедливого возмездия за совершенное злодеяние, и ван Гулик по возможности сохранил эту специфику в своих романах.
Гомосексуализм и садизм. Периодически в повестях можно встретить упоминание о распространенности в Китае женского гомосексуализма (напр., «Поэты и убийцы» или «Призрак в храме»), который имел благодатную почву для распространения в многочисленных «зелёных теремах» (публичных домах) и полигинных китайских семьях. Есть и небольшой фрагмент с упоминанием мужеложеского влечения (старший писарь суда Тан в повести «Золото Будды»). Это вовсе не было «данью современности» со стороны ван Гулика, а отражало достаточно высокую степень сексуальной раскрепощенности в древнекитайской культуре и традиционную дихотомию женских ролей по образцу «жена-проститутка».
Положение женщин в Древнем Китае. Статус поведения замужних женщин, особенно в высшем свете китайского общества, был жестко регламентирован. В повестях упоминается, что женам судьи запрещается видеться с мужчинами, не принадлежащими к членам семьи, запрещается посещать гостей без сопровождения. Единственный посторонний мужчина, которому разрешено видеться с женами судьи — советник Хун, причём упоминается, что он очень горд такой привилегией («Призрак в храме»). Жены судьи, воспитанные в привычке к такому образу жизни, не ропщут. Сам судья полагает, что такой семейный уклад способствует сохранению согласия в семье, предотвращению адюльтера и различных мерзких преступлений. Впрочем, по ходу действия повестей нам не раз приходится убедиться, что такая строгость вовсе не является гарантией от различных происшествий, причины которых коренятся скорее не в культуре, а в глубоких пластах человеческой психики и физиологии.
Эта книга ван Гулика и по сей день считается наиболее фундаментальной работой по отображению гиббона в китайской культуре.