Он мечтал стать пейзажистом, но, продав за год только одну картину, решил последовать за своими старшими братьями, которые занимались иллюстрированием книг и журналов. В 1897 году Хит Робинсон проиллюстрировал первые книги: «Датские сказки и легенды» Х.К.Андерсена, «Путь паломника» Д. Беньяна, «Дон Кихот» М.де Сервантеса и «Сказки старой Индии» У. Роуза. Эти издания, в которых художник лишь начал поиски собственного стиля, были замечены публикой. Успех окрылил Хита Робинсона, и он решил продолжить карьеру иллюстратора. В 1898 году вышла «Книга королевских историй» Д.Л.Гомма с его рисунками, в 1899 году — «Арабские ночи». Наконец, в 1900 году был издан том «Стихотворений» Э.А.По, к которому Хит Робинсон исполнил цикл из 112 иллюстраций. Эти выразительные черно-белые рисунки приобрели такую популярность, что многократно переиздавались в Англии и других странах и принесли художнику известность. В 1901 году были опубликованы иллюстрации к «Пьесам Шекспира» в пересказе Ч. и М.Лэм, а в 1902 году Хит Робинсон преподнес сюрприз своим почитателям: он написал и проиллюстрировал множеством забавных рисунков детскую книгу «Приключения дяди Любина». На следующий год вышли в свет «Арабские ночи для детей» с рисунками художника.
В 1903 году Хит Робинсон женился на Джозефине Лэйтли, дочери писателя и журналиста Джона Лэйтли, и переехал в собственный дом в Пиннере, пригороде Лондона. Здесь он создал цикл из 250 иллюстраций к роману Ф.Рабле «Гаргантюа и Пантагрюэль», выпущенному подарочным двухтомным изданием. Кроме того, художник начал сотрудничать с еженедельными иллюстрированными журналами «The Tattler», «The Bystander» и «The Sketch», что давало ему стабильный доход. Юмористические рисунки Хита Робинсона для журналов вскоре стали знамениты и за пределами Англии. Но он не оставлял и работу над книгами, заказов было множество, и подарочные издания с иллюстрациями Хита Робинсона выходили в свет одно за другим: «Илиада» и «Одиссея» Гомера, сочинения Дж. Чосера, двухтомник «Монархи веселой Англии».
В 1908 году художник создал цикл из 40 цветных иллюстраций к комедии Шекспира «Двенадцатая ночь, или Что угодно», принесший ему славу одного из крупнейших мастеров «золотого века» английской книжной графики. В 1909 и 1910 годах Хит Робинсон проиллюстрировал два подарочных издания поэзии Р. Киплинга — «Избранные стихотворения» и «Песнь англичан». Эти книги — признанные шедевры художника, находившегося в расцвете своего таланта. В 1912 году увидела свет еще одна детская книга, написанная и нарисованная Хитом Робинсоном, «Билл-помощник», главный герой которой — мальчик, помогающий людям в чрезвычайных ситуациях, используя придуманные им необычные приспособления. В том же году художник создал еще один графический шедевр — многочисленные цветные и черно-белые иллюстрации к комедии У. Шекспира «Сон в летнюю ночь». Мастерские рисунки к «Сказкам» Х.К.Андерсена, выполненные в 1913 году, были изданы во многих странах, в том числе в России (1916, 1919).
С началом Первой мировой войны интерес к иллюстрированным книгам в Англии несколько поутих, и Хит Робинсон вновь стал много рисовать для журналов и газет. Особой популярностью пользовались эксцентричные рисунки Хита Робинсона, изображающие разнообразные хитроумные и смешные приспособления и странные механизмы. В 1915 году художник проиллюстрировал повесть Ч. Кингсли «Дети вод», в 1917 году сборник стихов У.де ла Мера, а в 1921 году был издан его последний шедевр в книжной графике — «Сказки былых времен» Ш.Перро. Хит Робинсон продолжал работать в основном как карикатурист, много печатался в прессе. Альбомы с его рисунками, такие как «Самодельные автомобили» (1921), «Веселый гольф» (1923), «Нелепости» (1934), «Как жить в квартире» (1936), «Как быть идеальным мужем» (1937), неизменно пользовались успехом. Художника называли «королем приспособлений», а необычные механизмы еще и сейчас называются в Англии «Хит Робинсон». Такое же название получила и машина для дешифровки германских кодов, созданная в годы Второй мировой войны английскими учеными. В 1938 году художник опубликовал автобиографию, которую он назвал «Линия моей жизни». В 1944 году Уильяма Хита Робинсона не стало. До последних дней он работал над новым вариантом иллюстраций к «Дон Кихоту», опубликованным в 1953 году, и незавершенным продолжением своей книги «Приключения дяди Любина».