Nada en Nova York o 19 de xullo de 1921, graduouse no 1941 no Hunter College, onde desenvolveu o seu interese na física. Á vista das dificultades de ser muller (e xudía), colleu un traballo como secretaria dun bioquímico, pero pronto recibiu unha oferta como profesor asistente de física na Universidade de Illinois, pasando a ser a única muller entre 400 membros. Casou no 1943 con Aaron Yalow e acadou o doutoramento en 1945.
Con posterioridade, o seu marido traballou no Hospital de Veteranos da Administración do Bronx, poñendo a punto o servizo de radioisótopos, pasando Rosalyn a desenvolver xunto con Solomon Berson o RIA, unha técnica de trazado de radioisótopos que permite a medida de cantidades moi pequenas de varias substancias biolóxicas no sangue. De xeito orixinal foi usada para estudar os niveis de insulina na diabete, pero logo foi usada en centenas doutras substancias, incluídas hormonas, vitaminas e enzimas, todas elas demasiado pequenas para ser detectadas. A pesar do seu alto potencial comercial, ambos refusaron patentar o método. No 1976, converteuse na primeira muller que recibiu o Albert Lasker Award for Basic Medical Research. O ano seguinte foi o Premio Nobel de Medicina, xunto con Roger Guillemin e Andrew V. Schally. Berson morrera con anterioridade, polo que non foi considerado para recibilo.
