Nata a Roma nel novembre 1948, figlia d'arte - la madre  Lia Alimena (casting director), il padre  Fiorenzo Fiorentini (attore, sceneggiatore e compositore) -, Roberta Fiorentini sviluppa fin da bambina un grande interesse per la recitazione, studia mimo con Angelo Corti e poi si forma con Kristin Linklater, Ioshy Oida e Antonio Calenda.

Continua a coltivare la sua passione fondando la “Scuola di Teatro Popolare di Fiorenzo Fiorentini”, dove insegnerà recitazione per dodici anni.

Nel ’72 esordisce al cinema in La vita in gioco di Gianfranco Mingozzi.

Seguono molti altri film, fra cui Antonio Gramsci: i giorni del carcere (1977) di Lino Del Fra, Yes, Giorgio (1982) di Franklin J. Schaffner, con Luciano Pavarotti e Eddie Albert, Amami (1993) di Bruno Colella.

Nel ’91 comincia a recitare anche in televisione nella serie Iragazzi del muretto, nella miniserie Il grande fuoco (1995) di Fabrizio Costa ed in altri lavori come il film tv Edda (2005) di Giorgio Capitani.

Tuttavia, il successo arriverà grazie all’interpretazione del personaggio di Itala nella serie tv Boris, (2007-10, oltre quaranta episodi), che ha per soggetto un “dietro le quinte” di un set televisivo di una fiction fittizia. Il personaggio di Itala in Boris la fa entrare nel cuore degli italiani. Sia nella serie televisiva sia nella versione cinematografica (Boris - Il film, 2011, di Giacomo Ciarrapico, Mattia Torre e Luca Vendruscolo) interpreta infatti una segretaria di edizione raccomandata, oziosa e decisamente poco professionale; Itala rappresenta un'Italia sciamannata e cialtrona, che puntualmente la fa franca perché protetta dal politico di turno, per il quale ciclicamente vota alle elezioni.

Fra gli altri film ricordiamo L'amico di famiglia (2006) di Paolo Sorrentino, SMS - Sotto mentite spoglie (2007), di Vincenzo Salemme, Henry (2010), di Alessandro Piva, Un matrimonio da favola (2014), di Carlo Vanzina, La prima volta (2015) di Riccardo Rossi,  Io e lei (2015), di Maria Sole Tognazzi e Assolo (2016), di Laura Morante, Beata ignoranza (2017) di Massimiliano Bruno, Niente di serio (2017) di Laszlo Barbo, Un Natale a 5 stelle (2018) di Marco Risi.

Tra le altre interpretazioni televisive, i film tv In Love and War (2001) e Natale per due (2011) e le serie tv Il fenomeno (2013), Ombrelloni (2013, circa trenta episodi), Dov’è Mario? (2016).