1955年10月28日，威廉·亨利·盖茨三世（William Henry Gates III），即比尔·盖茨的正式姓名，出生于美国西海岸华盛顿州的西雅图市。

盖茨祖母给他取的小名为“特莱（Trey）”，即扑克牌中"三点”之意。父亲威廉·亨利·盖茨（William Henry Gates， Sr.）是当地的著名律师，他过世的母亲玛丽·盖茨（Mary Maxwell Gates）是华盛顿大学董事，银行系统的董事以及国际联合劝募协会（United Way International）的主席。他的外祖父J. W. 麦克斯韦尔（J. W. Maxwell）曾任国家银行行长。比尔和两个姊妹一块长大，曾就读于西雅图的公立小学和私立的湖滨中学，在湖滨中学盖茨认识了保罗艾伦，比尔·盖茨是一名出色的学生，在他13岁时候就在湖滨中学接触到了ASR-33电传打字机。