Рустэм Закиевич Хамитов родился 18 августа 1954 года в Кемеровской области. По национальности башкир, родным языком считает башкирский, в совершенстве владеет русским и свободно объясняется на английском. Вероисповедание — ислам. В марте 2011 года совершил умру.
Отец — Заки Салимович Хамитов (1930—1993), профессор, доктор технических наук, заслуженный инженер Республики Башкортостан, уроженец деревни Штанды Балтачевcкого района Башкортостана. В 1973—1980 годах — заведующий кафедрой ремонта машин, декан факультета механизации сельского хозяйства Башкирского сельскохозяйственного института.
Мать — Раиса Синиятуловна Хамитова всю жизнь проработала учителем математики в школе, сейчас на заслуженной пенсии.
Младший брат — Рашид Хамитов живёт в Уфе, работает водителем.
Среднюю школу № 115 закончил в 1971 году в Уфе. В 1977 году окончил МГТУ имени Н. Э. Баумана по специальности «Двигатели летательных аппаратов». Имеет степень доктора технических наук по проблемам автоматизированных систем управления. Автор более 100 научных публикаций.
В 1977—1978 годах — помощник мастера, мастер Уфимского моторостроительного производственного объединения.
В 1978—1986 годах — инженер, младший научный сотрудник, старший научный сотрудник Уфимского авиационного института.
В 1986—1988 годах — заведующий лабораторией по наземному использованию авиадвигателей.
С 1988 года — руководитель научно-производственного отдела Восточного филиала Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству магистральных трубопроводов.
С 1990 года по 1993 год — народный депутат Верховного совета Башкирской АССР, председатель комиссии по экологии и рациональному использованию природных ресурсов.
В 1993—1994 годах — директор Института прикладной экологии и природопользования Республики Башкортостан.
С 1994 года — Министр Республики Башкортостан по охране окружающей среды, природопользованию, предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.
С 1996 года — Министр Республики Башкортостан по чрезвычайным ситуациям и экологической безопасности, член совета безопасности Республики Башкортостан.
С августа 1999 года — руководитель департамента предупреждений и ликвидации чрезвычайных ситуаций МЧС России (Москва).
С 2000 года — главный федеральный инспектор по Республике Башкортостан аппарата Полномочного представителя Президента Российской Федерации в Приволжском федеральном округе Сергея Владиленовича Кириенко.
В 2002 году — исполняющий обязанности заместителя полномочного представителя Президента Российской Федерации в Приволжском федеральном округе. В аппарате полпреда курировал вопросы межнациональных и межконфессиональных отношений, координировал деятельность территориальных органов МЧС России, Министерства по налогам и сборам и Федеральной службы налоговой полиции Российской Федерации.
С февраля 2003 года — руководитель межрегиональной инспекции по крупнейшим налогоплательщикам № 4 (курировал предприятия энергетики) Министерства Российской Федерации по налогам и сборам.
С октября 2003 года — начальник управления крупнейших налогоплательщиков Министерства Российской Федерации по налогам и сборам (с марта 2004 года Федеральной налоговой службы).
22 марта 2004 года — 20 мая 2009 года — руководитель Федерального агентства водных ресурсов (Росводресурсы), подчиненного Министерству природных ресурсов Российской Федерации. Находясь на посту главы агентства, предлагал упразднить водоохранные зоны, требовал повысить плату за пользование водными объектами, вёл переговоры с Китаем по поводу компенсаций за загрязнение реки Амур, рассматривал проект строительства канала «Каспий-Азов».
С июля 2009 года — заместитель председателя правления ОАО «РусГидро».
15 июля 2010 года Президент Российской Федерации Дмитрий Анатольевич Медведев принял отставку президента Башкирии Муртазы Рахимова и назначил Хамитова временно исполняющим обязанности президента республики.
19 июля 2010 года Государственное Собрание — Курултай Республики Башкортостан утвердил Рустэма Закиевича Хамитова в должности Президента Республики Башкортостан.
Женат, двое детей и одна внучка. Жена — Гульшат Гафуровна (в замужестве — Хамитова), врач функциональной диагностики. По национальности башкирка. С будущим мужем познакомилась ещё в раннем детстве. Сын — Камиль Хамитов, инженер, выпускник УГАТУ, работал в частном конструкторском бюро. С марта 2011 года Камиль работает в компании «Русгидро» Дочь — Нурия Хамитова занимается туристическим бизнесом Оба живут и работают в Москве. В конце сентября 2011 года родилась внучка.
Хобби: книги, музыка, горные лыжи, спелеология, сплавы по рекам Башкортостана.