Né de l'union d'un conseiller cantonal originaire du canton de Thurgovie et d'une Bernoise, Robert Wehrlin effectue sa scolarité au lycée de Wintherthour[3]. Bachelier à 18 ans, alors qu'ensuite il étudie le droit en Allemagne, Robert Wehrlin rencontre, lors d'une visite qu'il rend à sa mère en cure anti-tuberculose à Davos, le peintre expressionniste allemand Ernst Ludwig Kirchner[4]. Pendant deux années encore il poursuit ces études juridiques qui le mènent successivement à Leipzig, Kiel, Heidelberg et Francfort mais que finalement il abandonne, chaque rencontre avec Kirchner le stimulant davantage vers la peinture[4].
En 1924, il s'installe à Paris dans un atelier au 52 rue Vercingétorix[5] et devient, entre autres, l'élève d'André Lhote en son académie du no 18 de la rue d'Odessa. Il côtoie tous les mouvements artistiques mais reste marqué par ses premières influences expressionnistes[6]. L'année suivante, il participe pour la première fois au Salon d'automne et rencontre sa future épouse Germaine Dupuis qui deviendra son modèle avant d'être son épouse. Il peint alors aussi des nus avec pour modèle Demetra Messala dite "la Grecque" qui, bien en chair et connue à Montparnasse, deviendra la femme du sculpteur allemand Arno Breker.
En 1928, il rencontre Jacques Villon avec qui il perfectionne sa pratique de la gravure, technique à laquelle Kirchner l'avait initié. Il exposera cette même année pour la première fois au Salon des Tuileries et au Salon des indépendants. Il effectue un voyage en Angleterre en 1930 et, en 1932, il est nommé membre de la Künstlergruppe de la ville de Winterthour[4], il y exposera régulièrement tous les ans, jusqu'à son décès. Il devient membre de La Jeune Gravure Contemporaine en 1937 et, en 1938, épouse Germaine Dupuis (1903-1990). Leur fils Jacques naît en 1950.
C'est à partir de 1943 qu'il franchit progressivement le pas vers l'abstraction. Entre 1945 et 1964, parallèlement à ses recherches picturales et graphiques, il réalise de nombreuses œuvres monumentales en Suisse (vitraux, décorations murales, tapisseries). On lui connaît alors des voyages e Italie (1947 et 1963), en Espagne (1960 et 1961) et au Mexique (1962)[4].
Il meurt à 60 ans à Winterthour, laissant en chantier trois projets de vitraux qui seront en partie achevés par le peintre Heinrich Bruppacher. Il repose avec son épouse Germaine au cimetière d'Elsau où une sculpture de Robert Lienhard (de) surmonte leur sépulture.
Série d'estampes et de dessins expressionnistes consacrés au nazisme, dont Le Mauvais peintre, eau-forte et aquatinte rehaussées d'encre, 35x25cm, 1940[13].
Onze affiches de concert illustrées par Wehrlin de musiciens (dont Arthur Honegger), commande de l'Inspection générale des Beaux-arts de la Ville de Paris, 1943.
Affiche de l'exposition « Peintres de Paris » pour le Salon d'Arts Wolfsberg de Zurich, 1946.
Léon Frapié, La Maternelle, 60 lithographies en noir, 345 exemplaires numérotés, Éditions Littéraires de France, Paris, 1946.
Jérôme et Jean Tharaud, Fenêtres de Paris, 5 lithographies, Schweizeriche Graphische Gesellschaft, 1947.
J. Bourguignon, Henri Mondor et Jean Porcher (avant-propos d'André Maurois), Hommage au docteur Lucien Graux, 6 eaux-fortes par Marcel Roche et André Clot, 1 lithographie par Robert Wehrlin, 210 exemplaires numérotés, Manuel Bruker, Paris, 1947.
René de Solier, Un Signe de Tête, 9 lithographies, Éditions Enderli, Winterthur, 1948.
Friedrich Hölderlin, Les poèmes de la folie, 26 lithographies, Éditions Arcade Press, Zürich, 1963.
Calendrier annuel des Assurances Winterthur-Axa, 12 toiles, 1973.
« Peintre et lithographe (il a beaucoup travaillé chez l'imprimeur Clos), son œuvre garde un caractère intimiste. » - Gérald Schurr[17]
« Sa première manière est expressionniste. C'est un peintre de paysages, de portraits, de natures mortes, de nus, d'art mural, vitraux, tapisseries. Ses gravures font l'objet de patientes recherches, croquis, dessins, et témoignent qu'il fut un "artisan" consciencieux, au métier vigoureux, à l'inspiration généreuse. » - Dictionnaire Bénézit[3]
Hommage pour le 50e anniversaire de la mort de l'artiste, galerie Im Rathausdurchgang à Winterthur, -.
Participation à l'exposition sur les artistes suisses allemands pendant la Seconde Guerre mondiale « Der Himmel brennt am Horizont », musée des beaux-arts de Thurgovie Kartause Ittingen TG/CH, janvier-.
Emmanuel Bénézit, Dictionnaire des peintres, sculpteurs, dessinateurs et graveurs, vol.14, Gründ, 1999.
Bruno Gaudichon, Alice Massé, Amandine Delcourt, Julie Ruffet-Troussard et Jacques Wehrlin, Robert Wehrlin, Paris, Editions Gourcuff Gradenigo http://www.gourcuff-gradenigo.com/wehrlin.html (présentation en ligne), coll. « Monographies », , 143 p. (ISBN978-2-35340-132-1).
Lydia Harambourg, Germaine Wehrlin Catalogue exposition "Robert Wehrlin" à l'Orangerie de la Propriété Caillebotte à Yerres - Septembre/.