Rónay László 1937. augusztus 16-án született Budapesten, édesanyja Radnóti Kornélia tanár, édesapja Rónay György író volt. Gimnáziumi tanulmányait a Budapesti Piarista Gimnáziumban végezte. Bölcsészkarra jelentkezett, de nem nyert felvételt. 1955-től 1956-ig az Új Ember kiadóhivatalában dolgozott anyagmozgatóként, majd gépmesterként.

1956-ban az egyetem magyar-pedagógia szakára került. A forradalom néhány napja alatt a KDP lapjába, az újrainduló Hazánkba írt cikkeket. A forradalom leverése után a pedagógia szakot a latinra cserélte. 1957-től jelentek meg írásai a Vigiliában. Siki Géza néven Zenei jegyzetek címmel kapott rendszeres publikálási lehetőséget.

Az egyetem után 1962-től 1970-ig Bicskén általános iskolában tanított, első könyve 1967-ben jelent meg Az Ezüstkor nemzedéke címmel. 1970-től 1973-ig a Petőfi Irodalmi Múzeumban részt vett a Nyugat-kiállítás rendezésében, feldolgozta Gellért Oszkár és Füst Milán hagyatékát (utóbbit Parancs Jánossal).

1973-ban az MTA Irodalomtudományi Intézete (akkor: Irodalomtörténeti Intézet) modern magyar irodalommal foglalkozó osztályára került. Fő feladata A magyar irodalom története 1945-1975 segédszerkesztése, majd - Béládi Mikós halála után - szerkesztése. Emellett a nyugati és tengeren túli magyar irodalmak történetét dolgozták föl.

Folytatta a Nyugat harmadik nemzedéke íróival foglalkozó írásait és könyveit, édesapja nyomában a 20. század katolikus szellemű írói életműveinek feldolgozásával párhuzamosan. Számos monográfiája jelent meg, Kosztolányiról, Sík Sándorról Mécs Lászlóról, Márai Sándornak pedig ő volt az egyik legjelentősebb kutatója.

1990-től az idei év nyaráig az ELTE Modern Magyar Irodalom Tanszékén oktatott, előbb egyetemi tanárként, nyugdíjazását követően professor emeritusként. Ugyanebben az évben az Új Ember főszerkesztője lett (1998-ig).

Számos kitüntetést kapott: Bölöni-díj (1985), az Év Könyve-jutalom (1990), Kosztolányi-plakett, József Attila-díj (1992), Arany János-díj (1997), Pro Ecclesia Hungariae (1997), A Magyar Köztársasági Érdemrend kiskeresztje (1997), Komlós Aladár-díj (2000), Toldy Ferenc-díj (2001), Stephanus-díj (2008), A Magyar Köztársasági Érdemrend tisztikeresztje (2008), Prima-díj (2016).