Nascido em Porto Alegre em 1952, filho do engenheiro agrônomo João Giugliani Filho e da professora de História Theresa Karam Giugliani, Roberto realizou os estudos fundamentais no Instituto de Educação e no Colégio Aplicação, na capital gaúcha. Ingressou no curso de Medicina da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) em 1971, tendo se classificado em segundo lugar no vestibular. Durante o curso, concluído em 1976, integrou a diretoria do Centro Acadêmico Sarmento Leite. Em 1977-1978 integrou a primeira turma do primeiro programa de Residência em Genética Médica do Brasil, implantado na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, da USP. Foi também onde, em 1978-1979, realizou mestrado em Genética, e logo após doutorado em Ciências, concluído em 1980.
Em 1980 ingressou como Professor Colaborador do Departamento de Bioquímica da UFRGS, sendo a seguir Professor Adjunto. Em 1989, então com 37 anos, assumiu o cargo de Professor Titular do Departamento de Genética da UFRGS, o qual ainda exerce. Realizou pós-doutorado no Guy’s Hospital, em Londres, onde complementou sua formação sobre erros inatos do metabolismo, tema ao qual já se dedicava desde o início da graduação. Teve treinamentos adicionais de pós-doutorado em Gênova, Paris, Zurique, Oakland, Sydney e Tóquio. Fundou em 1982 e chefiou por 35 anos o Serviço de Genética Médica no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), um dos centros mais completos nessa área no continente latino-americano, reconhecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como Centro Colaborador para o Desenvolvimento de Serviços de Genética Médica, do qual é Diretor. Projeta-se internacionalmente pelas suas atividades de pesquisa nos erros inatos do metabolismo, focalizando aspectos bioquímicos, genéticos e clínicos dessas anormalidades, em especial das doenças lisossômicas. Seu interesse estende-se também ao desenvolvimento de métodos inovadores de tratamento de doenças genéticas, incluindo reposição enzimática e terapia gênica.
É pesquisador IA do CNPq e Coordenador do Instituto Nacional de Genética Médica Populacional (INAGEMP). Criou e coordena a Escola Latino-Americana de Genética Humana e Médica. Contribui como assessor e consultor de numerosas iniciativas internacionais. Foi fundador e ex-presidente da Sociedade Brasileira de Genética Médica, da Rede Latino-Americana de Genética Humana e da Sociedade Latino Americana de Erros Inatos do Metabolismo e Triagem Neonatal. Foi secretário regional da SBPC-RS e membro do Conselho Estadual de Ciência e Tecnologia do RS. É Membro Titular da Academia Brasileira de Ciências. Entre outros reconhecimentos, recebeu a Comenda da Ordem Nacional do Mérito Científico e o Prêmio FAPERGS/Copesul – Pesquisador Destaque (Ciências da Saúde). Participa do Conselho Editorial de várias publicações científicas, sendo Editor-Chefe do “Journal of Inborn Errors of Metabolism and Screening”.
Publicou dois livros, 70 capítulos e mais de 500 artigos científicos. Desenvolveu intensa atividade de formação de recursos humanos, tendo orientado mais de 70 dissertações de mestrado e mais de 50 teses de doutorado. Exercendo a fotografia como atividade artística, exibiu seus trabalhos na exposição individual “Sombras e Lugares”, realizada na Reitoria da UFRGS em 2012.