Riordan è nato e cresciuto a Sant Antonio, in Texas. Si è diplomato alla Alamo Heights High School e ha frequentato il programma musicale presso alla North Texas State University per diventare un chitarrista. Successivamente si è trasferito all'Università del Texas ad Austin dove ha studiato inglese e storia, insegnando poi inglese e studi sociali per otto anni a San Francisco. Nel 1985 si è sposato con Becky Riordan, lo stesso giorno del compleanno condiviso dalla coppia; insieme hanno avuto due figli, Haley e Patrick. Nel giugno 2013 si sono trasferiti a Boston, dove Haley ha iniziato il college.
La serie di gialli per adulti Tres Navarre, incentrata su un investigatore privato del Texas, gli è valso la vittoria degli Shamus, Anthony ed Edgar Awards; in seguito Riordan concepì l'idea per la serie di Percy Jackson basandosi sulle storie che raccontava a suo figlio Haley prima di andare a letto, in cui reinventava i miti greci. Ad Haley vennero diagnosticati l'ADHD e la dislessia, pertanto Riordan rese il suo protagonista iperattivo e dislessico. Il primo libro della saga, Il ladro di fulmini, venne pubblicato nel 2005. Seguirono quattro romanzi il cui ultimo, Lo scontro finale, uscì nel 2009.
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