1955年10月28日，比尔·盖茨就出生在美国西北部最大的海岸城市西雅图。
母亲玛丽望着自己可爱的孩子问：“给他取个什么名字呢？”父亲高兴地回答：“我已经在他的出生证上填上威廉·亨利·盖茨，同我的名字一样。”
不过，外婆喜欢叫这个孩子为“小比尔”，后来大家也就习惯地称他为“比尔·盖茨”。
比尔·盖茨的父亲威廉·亨利·盖茨第二，是个身材魁梧、喜欢运动、性格拘谨、不太健谈的人。1943年他高中毕业后应征入伍，过了两年，他又进入了乔治亚州本宁堡军官培训学校。1946年退役，然后到华盛顿大学法律系念书。在那里，通过朋友的介绍，他同玛丽·马克斯韦尔相识。盖茨的老家在离西雅图不远的布雷默顿。他的父亲经营家具店，家里并不富有，社会地位也远远算不上显赫。1950年，盖茨从华盛顿大学毕业回到老家，做助理辩护律师。过了两年，玛丽也毕业了。不久他们就结了婚，并且把家从布雷默顿迁到西雅图。玛丽到一所学校做教师，盖茨进了一家私人律师事务所。玛丽于1929年出生在西雅图市一个名门世家，她的祖父马克斯韦尔曾做过华盛顿州南本德市的市长和州议会议员。
1906年，他举家迁往西雅图，在那里创建了美国城市银行。这家银行不久就成了全国的知名银行。玛丽的父亲詹姆斯·威拉德·马克斯韦尔在华盛顿大学毕业后，就在父亲的银行里做信差。他喜欢交际，喜欢参加各种社团活动。后来，他成了美国九大银行之一的太平洋国民银行的副总裁，当然也是声名赫赫的大银行家，拥有巨大的财富。玛丽的母亲是父亲上大学时认识的，她性格活泼，喜欢体育运动，曾是学生中的佼佼者。玛丽的祖父给儿女们留下了大笔财富，但是这个家庭却鄙视穷奢极欲的生活方式，不喜欢炫耀财富和地位。后代们都遵循祖父的传统，过着简朴的生活，崇尚良好的教育。这个优良的传统也被玛丽继承下来。
盖茨一家过着其乐融融的日子，彼此相处十分亲密和睦。比尔·盖茨的父亲从来就是一个进取心很强，有远大抱负的人。他稳重老成，德高望重，在法律界口碑极好。他做过华盛顿州律师协会主席，还出任过全美律师联合委员会主席。比尔·盖茨的母亲玛丽则“一直是这个家的中心人物和驱动力”。她性格温和，举止典雅，处事却不乏果断利落。比尔·盖茨出生后，她就不再去学校教书，而留在家里照顾孩子。不过她对社会工作依然怀有极大的兴趣，过了些日子，她做了社区服务人员，去西雅图历史和发展博物馆做义务讲解员，常去各地方学校为学生们讲解本地文化和历史。同在教育界一样，她在社交界也享有极高的声誉。
盖茨全家在一起用餐时，也就是一次讨论会。他们喜欢在饭桌上谈论各种各样感兴趣的问题，其中主要是他们各自的活动和经历。后来，孩子们长大些了，也常常谈论有关他们今后工作的事情。比尔·盖茨回忆说：“我家的生活非常丰富多彩，我们可以在家中学到许多东西。大家最喜欢的事情是读书、聊天和做各种游戏。”
比尔·盖茨从小好动，精力旺盛，据说在婴儿时期就喜欢让摇篮有节奏地摇晃。长大些后，他又在一匹玩具木马上体验到了摇晃的快乐。这个独特的癖好他一直保持到现在，以至于传染给了他的微软公司——后来公司的经理们在开会时，一大群人坐在靠椅上，一边讨论一边同总裁一起摇摇晃晃，这已成了微软公司特有的一种景观。
童年的比尔·盖茨对于孩子们聚在一起的游戏不感兴趣，而愿意一个人干自己喜欢的事情。
比尔很小就表现出了与众不同的性格，他办事执着，与众不同，只要是他想做的事情，就一定做到最好，如果是与别人比赛，就要胜过任何人。在比赛和竞争中，他有着强烈的出人头地的愿望。为了达到自己的目的，小小年纪的他就不受环境和舆论的左右。
一天，他与姐姐玩拼图板游戏。
突然，小比尔把手里的拼板重重地摔在地上，嚷着：“我不拼了！”
姐姐捡起他摔在地上的拼板，来到他跟前，哄着他说：“好弟弟，你怎么了？”
小比尔抹了下眼睛，说：
“我老是拼不好，可你总是比我拼得又快又好……”
姐姐笑了笑，说：
“好弟弟，谁一开始也不能拼得又快又好啊，等熟练了就好了。我教你，你又不让，总认为自己能行……”
一天，父亲的朋友泰勒来做客。泰勒是一位牧师，他听说比尔·盖茨读了很多书，就想考考他。
“比尔·盖茨，你读过《圣经》吗？”
“读过。”
“那你能给我背诵一段‘登山宝训’吗？”
“登山宝训”是《圣经》中最难懂的一段，长达几万字。泰勒还没有遇到过一个能够背诵出“登山宝训”的人。
比尔·盖茨坐在沙发上，摇着小脑袋开始背诵：
“耶稣看见这许多的人，就上了山，既已坐下，门徒就来到他跟前，他开口教训他们说……”
泰勒惊呆了，他赞叹说：
“真是一个具有特殊才能的孩子，无法想像这么小的孩子，竟具有这么高的天赋，不可思议！”
有一次他过生日的时候，大人们给他送来了很多礼物，但比尔·盖茨都不喜欢。
爸爸问他：“那你想要什么？”
“我想要我刚才读的那本《世界图书百科全书》！”
“你能看懂那本书吗？”
“能看懂！上面有文字，还有图，我能看懂。”
妈妈看了爸爸一眼，微笑着对比尔·盖茨说：“好吧，那就送给你当生日礼物。”
“太好啦！”比尔·盖茨高兴得使劲在椅子上摇晃起来。
“这是我最好的生日礼物！”
这时比尔刚刚8岁，他已经是一名小学生了。
这年夏天的一天傍晚，比尔的小学同学爱德蒙来到比尔家。“比尔在家吗？”
爱德蒙问客厅里比尔的外婆。
外婆说：
“半天没看见他了，会不会在他房里？”
爱德蒙来到比尔的房间外，见门关着，用手一推，里面锁上了。他拍了拍门，喊道：
“比尔，我是爱德蒙。”
屋里没人应声。
外婆走过来，说：
“他会不会又躲到他爸爸的书房里看书呢？”
她领着爱德蒙来到比尔父亲的书房，推开门一看，见比尔坐在沙发上，怀里抱着一本大厚书正聚精会神地读着。
“嗨！比尔！看什么书呢？”
爱德蒙走进屋，笑着问。
外婆笑了笑，转身离开了。
比尔抬起头，说：
“百科全书。这部书上的知识可多啦！你知道毛虫怎么变成蝴蝶的吗？你知道无毒蛇有多少种吗？你知道……”
爱德蒙打断比尔的话，说：
“我当然不知道，我又没看这本大厚书，比尔，这么厚的一大本，你什么时候能看完呀？”
比尔合上书，站起来伸个懒腰，又踢了踢腿，说：
“总能看完的，我长大了，会看得更快。”
比尔知道爱德蒙来找他肯定是邀他出去玩，就问：
“我们是去滑水橇，还是去玩克朗球？”
爱德蒙说：
“随便。”
比尔把大厚书放回书架，领着爱德蒙来到他自己的房间。爱德蒙看见比尔的小书架上摆满了新书，就问：
“你又买了这么多书？”
比尔一边换衣服，一边说：
“不少是我爸和我妈给我新买的。我很爱读这些历史伟人传记，他们都很了不起。你看这两本，《麦田里的守望者》
和《各自的和平》，写得好极啦！”
爱德蒙又问：
“你怎么还看法律和商贸方面的书啊？”
比尔笑了笑，说：
“我想，读的书越多，才知道得越多。”
童年的比尔·盖茨从《世界图书百科全书》中获取了大量的知识，同时也发现了这种百科全书的不足之处。长大后他说：“笨重的书卷里仅包含文本和插图。它能够说明爱迪生的留声机外观怎样，却不能让我听听它刺耳的声音。它有毛毛虫变成蝴蝶的照片，却没有图像将这一变化栩栩如生地呈现出来。如果它能就我所读的内容进行测验，或它的信息能够与时代同步，那真是锦上添花。当然，那时我并没有意识到它的这些缺点。尽管如此，我还是很喜欢这部百科全书，并坚持读了五年，一直读到上中学。”
童年时代，在阅读这部百科全书之后，他就产生了一个想法：将文本和图片同声音和动画结合起来。这个想法在30年后终于成为现实——他的微软公司所编制的Encarta软件就做在一张小小的光盘上，第一版就收有2.6万个词条，900万字的文本，还包括总共8小时的声音，7帖1000幅照片，800幅地图，250张图表和表格，100多张动画和视频录像。把这张光盘放进一台多媒体家用电脑，就可以图文并茂地享用这部非凡的百科全书。