È stato il bassista dei Pink Floyd dal 1965 fino al 1985, anno in cui lasciò il gruppo.
Della band Roger Waters era il principale autore dei testi e della musica, oltre ad essere il bassista e sporadicamente il cantante (assieme a David Gilmour e, in maniera minore, a Richard Wright). In seguito si è dedicato alla carriera solista.
Waters è considerato uno dei più grandi parolieri di sempre assieme a Bob Dylan e Neil Young; i suoi testi sono incentrati su argomenti di critica e denuncia sociale, politica e psicologia.