Ancien élève de l'Ecole polytechnique, docteur de l'Ecole nationale des ponts et chaussées et ingénieur général des Ponts, des eaux et des forêts, et titulaire d'un doctorat en génie mécanique et environnemental de l'Université de Californie Santa Barbara (UCSB), Raymond Cointe a été ingénieur de recherche à l'Institut Français du Pétrole (IFP) de 1986 à 1989, puis au Bassin d'essais des carènes de la Direction Générale pour l'Armement (DGA) de 1989 à 1993. Il a ensuite occupé plusieurs postes dans les services du Premier ministre et au ministère de l'environnement : conseiller technique pour les affaires industrielles, les pollutions et les risques, la recherche et la santé au cabinet de Dominique Voynet puis d'Yves Cochet, ministres de l'Aménagement du Territoire et de l'Environnement (1999-2001), puis secrétaire général adjoint du Secrétariat général des affaires européennes (2001-2007).
En 2007, il est appelé à piloter la préparation de la présidence française de l'Union européenne pour le ministère de l'Ecologie, de l'Energie, du Développement Durable et de l'Aménagement du Territoire et à préfigurer la direction des affaires européennes et internationales qu'il a dirigé de 2008 à 2012 avant de devenir en novembre 2012, conseiller spécial de Delphine Batho puis de Philippe Martin, ministres de l'Écologie, du Développement Durable et de l'Energie.
