Catherine Elizabeth Middleton sinh ra tại bệnh viện Royal Berkshire Hospital ở Reading, Berkshire trong một gia đình thuộc tầng lớp trung lưu[5][6][7][8][9] và được đặt tên thánh tại nhà thờ St Andrew ở Bradfield, Berkshire vào ngày 20 tháng 6 năm 1982.[10][11] Cô là con cả trong số ba người con của ông Michael và bà Carole Middleton là những cựu tiếp viên hàng không và điều phối chuyến bay, tiếp đó vào năm 1987 thành lập công ty tư nhân Party Pieces kinh doanh các mặt hàng phục vụ tiệc và đồ trang trí với giá trị ước tính khoảng £30 triệu bảng Anh.[12][13][14] Cô có một em gái Philippa Charlotte "Pippa" Middleton và em trai James William Middleton.[15]

Cha cô, ông Michael Middleton từng làm việc cho hãng hàng không British Airways (BA) tại Amman, Jordan từ tháng 5 năm 1984 đến tháng 9 năm 1986. Tại Jordan, Catherine Middleton theo học một trường mẫu giáo của Anh[16] trước khi quay trở về quê nhà ở Berkshire.[17] Năm lên 4, Kate theo gia đình từ Amman về nước năm 1986 rồi vào học tại trường tư St Andrew's School, Pangbourne gần ngôi làng Pangbourne ở Berkshire. Cô tiếp tục học nội trú tại St Andrew's theo tuần vào những năm về sau.[18] Cô còn học ở trường nội trú Downe House School một thời gian ngắn.[19]

Kate cũng từng học nội trú tại trường tư Marlborough College ở Wiltshire[20][21] và tốt nghiệp Đại học St Andrews ở Fife, Scotland năm 2005 với bằng thạc sĩ ngành Thạc sĩ ngành khoa học xã hội về lịch sử nghệ thuật.[22]

Tháng 11 năm 2006, Kate được nhận vào làm bán thời gian ở vị trí một người đảm nhận việc mua vào các loại phụ kiện tại chuỗi cửa bán lẻ quần áo Jigsaw[23] cho đến tháng 11 năm 2007. Cô vào làm công việc thiết kế và sản xuất catalog, marketing, nhiếp ảnh tại Party Pieces, công ty của gia đình cho đến tháng 1 năm 2011.[10][24][25] Trước khi kết hôn, Middleton sống trong một căn hộ thuộc sở hữu của cha mẹ ở Chelsea, London, được ước tính trị giá 1 - 1,4 triệu bảng.[26] Năm 2018, tổng giá trị tài sản ròng của Catherine ước tính khoảng 5 - 7,3 triệu bảng, phần lớn là từ công ty của cha mẹ cô.[26]