Después de vivir en Bloomington y en Swampscott, Massachusetts, su familia se mudó a Pasadena, California cuando David era apenas un adolescente.
Ingresó en el Colegio Pasadena, donde conoció a los hermanos Eddie y Alex Van Halen, músicos aficionados de procedencia holandesa.
[3] Gene Simmons, bajista y vocalista de la banda Kiss descubrió al cuarteto e intentó financiarlos.
Pero Gene Simmons en ese momento no pudo aportar suficiente dinero como para ficharles y solo consiguió lanzarles al éxito financiándoles su primera maqueta, que luego llegó a manos de la discográfica Warner Bros, y de ahí al estrellato.
El cantante y guitarrista Sammy Hagar (Montrose) ocuparía la vacante de vocalista en Van Halen.
[5] En 1986 publica su primer larga duración, titulado Eat 'Em and Smile, junto a los músicos Steve Vai, Billy Sheehan y Gregg Bissonette.
El álbum fue todo un éxito de ventas, especialmente por las canciones "Yankee Rose" y "Tobacco Road".
El disco tuvo poco éxito pese al sencillo "Just Like Paradise" y la banda se desintegró dejando sólo a Dave.
En marzo de 1994 publica el disco Your Filthy Little Mouth, producido por Nile Rodgers,[10] álbum que no pudo siquiera acercarse al éxito conseguido por su primer larga duración.
El álbum escaló a la posición n.º 66 en la lista Billboard de música country en los Estados Unidos.
En diciembre de 2011, Van Halen anunció que otra gira con Roth se llevaría a cabo al año siguiente.
En cuanto a los aspectos más técnicos de su voz y estilo de canto, es naturalmente un barítono ligero que se destaca en los agudos, aunque también posee una rica variedad en los tonos más graves, tal y como pudo demostrar especialmente durante sus años en solitario.