Od 1952 roku aktywnie uczestniczył w protestach przeciw rządom Fulgencio Batisty. Wraz z bratem Fidelem i Ernestem "Che" Guevarą był założycielem Ruchu 26. lipca, który w 1953 roku dokonał ataku na koszary Monada w Santiago de Cuba.

W czasie rewolucji kubańskiej dowodził rebeliantami na wschodnim froncie w prowincji Oriente. 8 stycznia 1959 roku, w dniu objęcia władzy na Kubie przez Fidela, stał się jego najbliższym współpracownikiem.

Raul niemal od początku rewolucji był bardziej proradziecki od swego brata. Odegrał kluczowa rolę w rozmowach z Biurem Politycznym KPZR, które doprowadziły do rozmieszczenia na Kubie rakiet z głowicami jądrowymi i kryzysu październikowego 1962 roku, który sprawił, że świat znalazł się na krawędzi III wojny światowej.

Znany jest konflikt z 1964 r. Raula Castro z Ernesto Che Guevarą, który był zwolennikiem zbliżenia z Chinami Mao Zedonga w celu stworzenia przeciwwagi dla wpływów Moskwy na Kubie.

Odegrał kluczową rolę po rozpadzie Związku Radzieckiego. Zdecydował o zmniejszeniu liczebności armii z 300 tys. do 60 tys., minimalizując wydatki na armię, które można było przekierować gdzie indziej.

Po ustaniu dostaw rosyjskiej ropy naftowej i innych form pomocy gospodarczej przekonał brata o konieczności stworzenia legalnego prywatnego rynku artykułów żywnościowych i legalizacji obrotu dolarowego. Powstanie na wyspie prywatnych bazarów spożywczych, które wyzwoliło karaną wcześniej przez państwo inicjatywę produkcyjną i handlową chłopstwa oraz dolarowych supermarketów, zapoczątkowało rodzaj kubańskiego NEP-u.

Od 31 lipca 2006 roku sprawował tymczasową władzę w państwie. 24 lutego 2008 r. kubański parlament zatwierdził Raula Castro na stanowisku nowego prezydenta kraju, w miejsce jego schorowanego brata Fidela, który ustąpił po 49 latach rządów.

Ukończył kolegium jezuickie. Szkołę wojskową opuścił w stopniu sierżanta.