Geboren wurde Roy Richard Scheider am 10. November 1932 in Orange, New Jersey. Nach seinem Militärdienst begann er als Schauspieler zu arbeiten. Sein Filmdebüt gab er in dem Splatterfilm „The Curse of the Living Corpse“ (1994). Seine ersten Bühnenerfahrungen sammelte er wenige Jahre später in New York, wo er in Off-Broadway-Stücken zu sehen war.
Nach weiteren Film wurde er einem breiten Publikum bekannt durch seine Nebenrollen in dem Thriller „Klute“ (1971) und „French Connection – Brennpunkt Brooklyn“ (1973). Der internationale Durchbruch kam mit Steven Spielbergs „Der weiße Hai“ (1975). Es folgten unter anderem Rollen in „Der Marathon-Mann“ (1976), „Der weiße Hai 2“ (1978); „Hinter dem Rampenlicht“ (1979), „In der Stille der Nacht“ (1982), „Das fliegende Auge“ (1983), „Naked Lunch – Nackter Rausch“ (1991), „Der Regenmacher“ (1997) und „The Punisher“ (2004). Mit Steven Spielberg arbeitete Roy Scheider noch einmal für die Fernsehserie „seaQuest DSV“ (1993 bis 1995) zusammen: Zusammen mit seiner zweiten Ehefrau Brenda Seimer stand er als Kapitänsehepaar vor der Kamera. Verheiratet waren sie seit dem Jahr 1989. Für seine darstellerischen Leistungen in „French Connection – Brennpunkt Brooklyn“ und „Hinter dem Rampenlicht“ war er für einen Oscar nominiert.
Roy Scheider verstarb am 10. Februar 2008 in Little Rock, Arkansas, an den Folgen einer Staphylokokken-Infektion, wie Brenda Seimer der „New York Times“ gegenüber bestätigte. Roy Scheider hinterlässt außerdem zwei Töchtern und einem Sohn: Christian hat bereits als Schauspieler gearbeitet.