Estudià batxillerat al col·legi privat de Santa Teresa i a l’Institut Balear, ambdós de Palma, i fou un alumne brillant. Es llicencià en geografia i història i es doctorà a Madrid al desembre del 1907 amb la tesi Investigaciones sobre metodología geográfica (1908), que fou publicada en la revista argentina Boletín de Instrucción Pública (1909). Fou culturalment molt actiu a Mallorca els darrers anys del s. XIX i els primers del s. XX. Formà part del grup d’escriptors modernistes, regionalistes i regeneracionistes que tingueren en el diari La Almudaina el seu principal òrgan d’expressió. Poc després, deixà Mallorca perquè guanyà la càtedra de geografia i història de l’institut de Palència. D’aquí, passà a l’institut de Girona, i, posteriorment, al de Tarragona. El 1929 sol·licità la jubilació.
En la seva obra es declarà regeneracionista i regionalista. Propugnà l’educació com a mitjà per a la regeneració i criticà durament el centralisme espanyol. Per a Ballester, calia reformar el sistema educatiu en un sentit liberal i descentralitzador. Defensà el català com a llengua i com a instrument per a l’ensenyament a Mallorca; a més, considerà fonamental disposar de mestres mallorquins. El 1901, defensà que el regionalisme havia de regenerar Espanya i que Catalunya era la regió que més necessitava l’autonomia. A Mallorca, la idea regionalista no havia mort gràcies a la literatura, però el catalanisme només era un ideal existent en potència a l’illa.
Com a historiador, criticà els programes uniformitzadors que consideraven la història d’Espanya com un tot sense tenir en compte les diferències regionals. Concedí una gran importància al suport documental i rebutjà la història oficial espanyola pel seu caràcter epicomític. Així, demostrà que no es podia acceptar l’existència de la dominació visigòtica a les Illes Balears (1896). A més, defensà l’ús de documents relatius a l’economia, la demografia i la vida quotidiana. També incorporà les fonts literàries als estudis històrics (1908). Tot i que influït pel positivisme, eixamplà el camp de la història i atorgà gran importància a la causalitat.
Com a geògraf, es preocupà per les qüestions metodològiques. Considerà la geografia com una ciència que podia millorar el desenvolupament econòmic. Defensà el mètode topogràfic que es fonamentava en l’arrelament de la geografia a la realitat vital i quotidiana dels alumnes i professors. Rebutjà la geografia astronòmica i considerà que la geografia havia de començar per la terra i acabar en l’home.
Entre les seves aportacions destaquen les obres següents: Bosquejo histórico sobre la instrucción pública en Mallorca (1904), Las fuentes narrativas de la historia de España durante la Edad Media 1417-1474 (1908), Investigaciones sobre metodología geográfica (1908), Geografía de España (1916, reed. 1926 i 1934), Clío.Iniciación al estudio de la historia (1917) (amb set edicions fins el 1942), Curso de historia de España (1921) (amb sis edicions fins el 1933 i traduït al francès amb el títol Histoire d’Espagne, 1928; també se’n publicà una edició reduïda i adaptada a l’ensenyament del castellà a Alemanya amb el títol Historia de España por el Dr. Rafael Ballester, Herausgegeen vor Dr. Ludwig Lahaine, Studienrat am Realgymnasium für Mädchen an der Curschmannstrasse in Hamburg. Sammlung spanischer Schulausgaben), i l’obra Bibliografía de la Historia de España. Catálogo metódico y cronológico de las fuentes y obras principales relativas a la historia de España desde los orígenes hasta nuestros días (1921).
- “El doctor Ballester y Castell”, La Almudaina, 2 de novembre de 1913.
- ALÒS-MONER, R. D’: “Nota necrològica de D. Rafel Ballester i Castell”, Anuari de l’Institut d’Estudis Catalans (1927-1931). Secció Historicoarqueològica, vol. VIII, Barcelona 1936, p. 412.
- COLOM CAÑELLAS, A.J. (1921): “Un regeneracionista mallorquí: Rafel Ballester i l’ensenyament de la geografia”, Trabajos de Geografía, 37, 1981.
- FULLANA, P.; PEÑARRUBÍA, I.; QUINTANA, A.: Els historiadors i l’esdevenir polític d’un segle a Mallorca (1839-1939), PAM, 1996.