Justin Bieber sa narodil 1. marca 1994 v St Joseph's Hospital v meste London v Kanade, ale vyrastal v Stratforde. Je jediným dieťaťom Jeremyho Jacka Biebera a Patricie „Pattie“ Mallette. Jeho rodičia neboli nikdy zosobášení. Justinovej mame s výchovou pomáhala jej matka, Diane, a nevlastný otec, Bruce. Pattie má francúzsko-kanadský pôvod; Justinov prastarý otec mal nemeckých predkov a má aj ďalšie anglické, škótske a írske korene. Tiež raz priznal, že má neurčených domorodých kanadských predkov
Justin má dvoch nevlastných súrodencov z otcovej strany: sestru Jazmyn (* 2009) a brata Jaxona (* 2010). Pattie žila ako slobodná matka a keďže mali nízke príjmy, veľakrát pracovala na množstvách nízko-platených miest v kanceláriách. Justin udržiaval kontakt so svojím otcom.
Justin chodil na základnú školu do Jeanne Sauvé Catholic School s vyučovacím jazykom francúzskym. V detstve sa zaujímal o hokej, futbal a šach. Postupne ako rástol, učil sa sám hrať na klavíri, bicích, gitare a trúbke. V roku 2012 absolvoval strednú školu v Stratforde na St. Michael Catholic Secondary School so stupňom 4,0 GPA. V roku 2007, keď mal dvanásť rokov, zaspieval pieseň „So Sick“ od Ne-Yo na miestnej speváckej súťaži v Stratforde a umiestnil sa na druhom mieste.Jeho mama zverejnila video z vystúpenia na YouTube, aby ho mohla vidieť rodina aj priatelia. Pokračovala s pridávaním videí, na ktorých Justin prespieval rôzne R&B piesne a jeho popularita na stránke rástla.