Après des études au Conservatoire national supérieur de musique et de danse de Paris il suit le Cursus informatique de l'Ircam où il approfondit ses connaissances dans le domaine des nouvelles technologies associées au son. Après avoir achevé ses années de formations, il est reçu comme pensionnaire à l'Académie de France à Rome, Villa Médicis. 

Yann Robin est fréquemment assimilé, avec deux autres compositeurs de la même génération, à un courant esthétique qui a émergé en France au milieu des années 2000, le courant dit de la saturation. Sa forte attirance pour une musique massique, virtuose, puissante et physique pouvant tendre vers une forme de quête paroxystique, privilégie souvent des sonorités évoluant dans des registres graves. On retrouve cette  tendance dans son cycle Art of Metal  conçu autour de la clarinette contrebasse métal ainsi que dans celui autour de la contrebasse, *Symétriades *et Asymétriades, mais également dans Inferno, pour grand orchestre et électronique où il fait appel aux infrasons, à « ce monde d'en bas », à ces « sons abyssaux »  avec lesquels il dessine une « dramaturgie souterraine », une descente circulaire qui suit métaphoriquement le parcours de Dante et Virgile au travers de l'Enfer, sur laquelle repose l'orchestre transformé et spatialisé en temps réel par un dispositif électronique. Ses collaborations régulières avec des solistes favorisent un allez-retour immédiat entre le geste (instrumental) et le timbre, ce qui lui permet de repousser à chaque fois un peu plus loin les limites des techniques instrumentales ainsi que celles du son, donc celles de l'imaginaire. 

Il collabore et reçoit des commandes de nombreux et prestigieux ensembles et orchestres comme l'Ensemble intercontemporain, le Klangforum de Vienne, l'Ensemble Moderne ou bien l'Orchestre Philharmonique de Radio France, le Seattle Symphony, le New York Philharmonic Orchestra, le SWR Sinfonieorchester Baden-Baden und Freiburg... Il travaille avec des chefs comme Susanna Mälkki, Alan Gilbert, François-Xavier Roth, Peter Rundel, Ludovic Morlot... 

Au-delà de son activité de compositeur, il est depuis dix ans directeur artistique de l'Ensemble Multilatérale.  

Sa musique est publiée aux Éditions Jobert.