1922年10月1日，杨振宁出生于安徽省合肥县（现肥西县）城西大街四古巷杨家大院[131] [89] [1] ，在他不到一岁时，父亲考取安徽省留学美国公费生，到美国芝加哥大学攻读博士学位，杨振宁6岁时，父亲学成归国，在厦门大学数学系任教授，遂与母亲随父亲移居厦门，并在厦门生活一年有余。1929年，随到清华大学任教的父亲来到北京，就读于清华大学附近成志小学，小学阶段，杨振宁数学天赋开始崭露头角，父亲并没有催促他继续拔高数学成绩，而是给他请家教补习《孟子》，使他学习到中国历史知识，学习到很多中学课本中难以学到的中国传统文化知识[4] 。
1926年，杨振宁于合肥留影
1933年，11岁的杨振宁从成志小学毕业，进入英国圣公会所办崇德中学（现北京市第三十一中学），崇德中学沿袭英国教育思想，在学校，杨振宁比同班同学小一到两岁，个头小，常常受到一些同学欺负，由于书念得好，他很快得到同学尊敬[4] 。
1935年，杨振宁在清华园西院十一号院中留影
1937年，抗日战争爆发，杨振宁一家离开清华园，9月，杨振宁进入合肥庐州中学继续读高中二年级，后来为逃避日本侵略军飞机的轰炸，庐州中学由合肥迁到合肥南边70多里处的三河镇[131] 。
1938年3月，杨振宁到达昆明，在昆明昆华中学读了半年高中二年级，没有读高三。同年秋，以总成绩第二名考入西南联合大学化学系，12月，转至物理系[131] ，当时清华大学、北京大学与南开大学三所学校临时合并为西南联合大学，总校址设在昆明。战争时期学习条件艰苦，杨振宁刚到西南联合大学时，40个同学合住在学校临时在城西北郊盖的茅草房中，饭堂没有板凳，所有人站着吃饭，吃掺有糠皮的糙米。西南联合大学6年时光对杨振宁人生产生影响，在国破家亡的边缘，增强了他们的忧患意识，在特殊时期，能坐下来读书是多么不容易，大家都很努力[4] 。在校学习期间教授大一国文的有朱自清、闻一多、罗常培、王力等，教授大一物理的是赵忠尧，大二电磁学跟随吴有训，力学跟随周培源[71] 。1940年，获得“穆藕初先生奖学金”资助[43] 。