Raoul Coutard est né le 16 septembre 1924 à Paris. Il interrompt ses études d'ingénieur chimiste pour partir en Indochine où il deviendra reporter photographe. Il couvre notamment la guerre d'Indochine pour Radar, Life et Paris Match. Il y fait la rencontre de Pierre Schoendoerffer, qui sera déterminante.
Après des débuts d'opérateur avec quelques plans dans le film collectif d'images d'explorateurs À chacun son paradis (1956) de Luciano Emmer et Robert Enrico, il entame une longue collaboration avec Pierre Schoendoerffer, pour lequel il photographie en particulier La 317e Section (1964) et Le Crabe-tambour (1977).
Son travail remarqué sur À bout de souffle (1960) de Jean-Luc Godard fait de lui le chef opérateur le plus en vue de la Nouvelle Vague. Tout comme Schoendoerffer, Godard lui restera longtemps fidèle, lui confiant la prise de vues de certains de ses meilleurs films comme Vivre sa vie (1962), Le Mépris (1963), Alphaville (1965) et Pierrot le fou (1965). Après avoir pris leurs distances au moment des événements de Mai 68, les deux hommes se retrouvent pour Passion (1982).
Raoul Coutard est décédé le 8 novembre 2016 à Labenne.