Han hadde et kongelig professorat i naturhistorie ved University of Edinburgh i femti år. Jameson var kjent for sine avanserte undervisningsmetoder, hans fantastiske museumssamlinger og for sin undervisning av Charles Darwin. Jameson var ikke på sitt beste i auditoriet, men, i første halvdel av sin karriere kjempet han mot sin forgjenger, John Walkers omstridte «neptunianske geologiske teorier». Darwin deltok i Robert Jamesons forelesninger ved University of Edinburgh i tenårene, lærte om geologiske enheter og assisterte med samlingene til Edinburgh Universitet, dengang et av de største i Europa. I Jamesons Wernerian Natural History Society så han de unge Charles Darwin og John James Audubon gi en demonstrasjon av deres metoder, hvor de brukte ledninger til å støtte opp døde fugler som skulle tegnes, eller males i en naturlig posisjon. Robert Jameson var grandonkel til sir Leander Starr Jameson, CB, britisk kolonioffiser og inspirasjon for .