杨振宁是1922年10月1日生于安徽合肥（后来他的出生日期在1945年的出国护照上误写成了1922年9月22日）。他出生不满周岁，父亲杨武之考取公费留美生而出国了。4岁时，母亲开始教他认方块字，1年多的时间教了他3千个字。杨振宁在60岁时回忆说：'现在我所有认得的字加起来，估计不超过那个数目的2倍。'

1928年杨振宁6岁的时候，父亲从美国回来，一见面就问他念过书没有？他说念过了。念过什么书？念过《龙文鞭影》。叫他背，他就都背出来了。杨振宁回忆道：'父亲接着问我书上讲的是什么意思，我完全不能解释。不过，我记得他还是奖了我一支钢笔，那是我从来没有见过的东西。'

杨振宁读小学时，数学和语文成绩都很好。中学还没有毕业，就考入了西南联大，那是在1938年，他才16岁。1942年，20岁的杨振宁大学毕业，旋即进入西南联大的研究院。两年后，他以优异成绩获得了硕士学位，并考上了公费留美生，于1945年赴美进芝加哥大学，1948年获博士学位。