1939 flüchteten Hilbergs Eltern mit ihm vor dem nationalsozialistischen Terror nach Nordamerika. Dort studierte er u.a. bei dem Politikwissenschaftler und Juristen Franz Neumann, der aus Berlin hatte fliehen müssen. 1945 kam Hilberg als amerikanischer Soldat nach Deutschland und entdeckte in München die in Kisten verpackte Privatbibliothek Hitlers. Dieses Erlebnis steht am Beginn einer lebenslangen Beschäftigung mit dem Nationalsozialismus.
1992 veröffentlichte er das Buch "Täter, Opfer, Zuschauer", 1994 seine Autobiographie "Unerbetene Erinnerung. Der Weg eines Holocaust-Forschers" und 2002 die Studie "Die Quellen des Holocaust". 1999 erhielt Raul Hilberg für sein Lebenswerk den Marion-Samuel-Preis der "Stiftung Erinnerung", 2002 das Große Bundesverdienstkreuz und den Geschwister-Scholl-Preis. 2006 wurde ihm das Große Verdienstkreuz mit Stern des Verdienstordens der Bundesrepublik Deutschland verliehen.
Raul Hilberg lebte in Burlington/Vermont.