Raymond Barre est issu d'une famille modeste : son père était un ouvrier métallurgiste et sa mère une femme au foyer. Il étudie à l'École polytechnique, puis à l'École nationale des ponts et chaussées.
Après ses études, il travaille pendant quelques années à la direction générale des finances publiques (DGFP), où il se fait remarquer par son travail sur les questions monétaires, notamment sur le plan Marshall en 1948. En 1958, lors de l'accession de Charles de Gaulle au pouvoir, Raymond Barre est nommé ministre délégué à la DGFP. Il occupe plusieurs postes ministériels durant les années 1960 et 1970, notamment à l'Économie et aux Finances.
En 1974, il succède à Pierre Messmer en tant que Premier ministre après la démission de ce dernier pour des raisons de santé. Son gouvernement, qui est le deuxième gouvernement de Georges Pompidou, ne dure qu'une brève période avant que la maladie ne soit fatale au président.
Après l'élection de Valéry Giscard d'Estaing à la présidence de la République en mai 1974, Raymond Barre est nommé Premier ministre une nouvelle fois. Il conserve cette fonction jusqu'à sa démission en 1986.
Raymond Barre est également connu pour son rôle dans le processus d'adhésion de la France à l'Union européenne. Il défend les intérêts français lors des négociations et est un fervent défenseur de l'Europe économique.
Enfin, Raymond Barre est à l'origine de plusieurs réformes importantes en France, telles que la réforme de la fonction publique, la réforme monétaire du franc français (qui conduit à l'adoption de l'euro) et la réforme fiscale.
Raymond Barre est décédé le 3 janvier 2007 à Paris. Il est enterré au cimetière du Montparnasse.