La zarigüeya ratón de Robinson es uno de los marsupiales del Neotrópico, un grupo primitivo de mamíferos que se encuentra en América y Australia. Es relativamente grande para ser una zarigüeya ratón, con una longitud corporal de 11 a 20 cm y una cola de hasta 21 cm, aproximadamente la longitud de su cuerpo. Los machos suelen ser más grandes que las hembras. Tiene las partes superiores de color marrón canela y las inferiores de color crema. Presenta anillos oculares oscuros (característicos de la mayoría de las zarigüeyas ratón) que no llegan hasta las orejas. Tiene orejas grandes y sin pelo, y una cola prensil cubierta de pelos finos, de color marrón, pero aparentemente desnuda.
Esta especie se encuentra en Belice; Colombia; Ecuador; El Salvador; Granada; Guatemala; Honduras; Panamá; Perú; Trinidad y Tobago; y la República Bolivariana de Venezuela.
La especie ocupa una variedad de hábitats desde el nivel del mar hasta los 2600 m de altitud, incluyendo bosques húmedos de tierras bajas y montanos, bosques secos de tierras bajas, manglares, sabanas y matorrales xéricos (Rossi et al. 2010). Un estudio realizado en un matorral xérico del noroeste de Venezuela encontró que las hembras de Marmosa robinsoni aumentan en masa tres veces más rápido que los machos (Alvizu y Aguilera 1998). El mismo estudio también encontró que los individuos de ambos sexos suelen estar activos en áreas de aproximadamente 25 m², pero las hembras embarazadas reducen drásticamente dicha área a ca. 1–6 m². Hay observaciones de que M. robinsoni se alimenta de frutos de cactus columnares (Naranjo et al. 2003), aunque también se espera que la especie deprede insectos (como lo hacen muchos didelfidos). En Venezuela, los ejemplares que habitan tierras agrícolas y bosques perturbados son más grandes que los de bosques nubosos y de galería, probablemente debido a la mayor productividad de los primeros hábitats (López-Fuster et al. 2000).
Esta especie se encuentra en muchas áreas protegidas a lo largo de su área de distribución.