羅佩金出任書香門第，幼年隨父讀書，於1898年中秀才，1903年考入昆明高等學堂，但因批評時政而被迫退學。同年，羅佩金轉赴廣東，成為兩廣總督岑春煊之幕僚。1904年，羅佩金赴日留學，入東京振武學校，1906年升入日本陸軍士官學校，期間結識孫中山並加入同盟會。1909年羅佩金畢業，回國擔任南寧隨營學堂總辦，後轉任第十九鎮隨營學堂監督、雲南講武堂步兵科教官、陸軍小學堂總辦等。1911年，羅佩金出任第十九鎮第三十七協第二十四標標統。
辛亥革命時，羅佩金率新軍響應，任南征總統官、南防總司令等，民國成立後授為雲南省民政長，但不久即因父喪辭職回鄉。護國戰爭開始後，羅佩金出任護國軍第一軍參謀長，後升任左翼軍總司令。袁世凱逝世後，黎元洪調羅佩金為江西省長，但未就任，後改為護理四川督軍。羅佩金在四川的統治引起當地地方勢力的不滿，最終於1917年遭劉存厚等人擊敗，退回雲南，並由北洋政府改授超威將軍。
護法戰爭開始後，羅佩金部改編為靖國軍第一軍，但羅與控制雲南的唐繼堯不和，不久即遭免職。1921年，滇軍將領顧品珍發動兵變，驅逐唐繼堯，羅佩金亦響應，出任迤南巡閱使。1922年，唐繼堯擊敗顧品珍，羅佩金率親信逃往滇西；同年5月3日，羅佩金與滇軍將領何國鈞在永仁縣被俘，並遭到處決。