Royle schloss sich als Assistenzarzt der Britischen Ostindien-Kompanie an. Er studierte Botanik und Geologie. Von 1823 bis 1832 war er Vorsteher des Botanischen Gartens von Saharanpur. 1834 wurde er zum Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina gewählt. Von 1837 bis 1856 hielt er eine Professur am King’s College London. Bei der Londoner Weltausstellung von 1851 leitete er die indische Vertretung. Sein Hauptwerk ist das von 1833 bis 1840 entstandene "Illustrations of the Botany and other branches of Natural History of the Himalayan Mountains".