Diamond chào đời tại Boston, Massachusetts. Cha mẹ ông đều xuất thân từ những gia đình Đông Âu gốc Do Thái đã di cư sang Mỹ.[5] Cha của ông, Louis Diamond, là một bác sĩ chuyên về bệnh di truyền ở trẻ em, và mẹ, Flora Kaplan, là một giáo viên, nhà ngôn ngữ học kiêm nghệ sĩ piano. Từ nhỏ, ông đã ưa được đắm mình trong thiên nhiên và say mê quan sát. Khuynh hướng nghiên cứu sinh học - địa lý - môi trường của ông đã được hình thành từ rất sớm cùng với năng khiếu bẩm sinh về ngoại ngữ. Khi tốt nghiệp đại học, ông đã có thể sử dụng thông thạo 7 thứ tiếng và vào năm 2005, ông đang học ngoại ngữ thứ 12. Diamond bắt đầu tự học piano ở tuổi lên sáu; những năm sau này ông đưa ra lời cầu hôn với vợ mình sau khi chơi bản Brahms Intermezzo bậc A cho bà nghe.[6] Ông theo học trường Roxbury Latin School và lấy được bằng Cử nhân nghệ thuật ngành nhân chủng học và lịch sử từ Đại học Harvard vào năm 1958 và bằng Tiến sĩ về sinh lý học và lý sinh của màng trong túi mật từ trường Trinity College, Đại học Cambridge năm 1961.[2][7]