King sinh ra tại Alanta, Georgia, là con trai của Mục sư Martin Luther King, Sr. và vợ, Alberta Williams King.[1] Lúc đầu tên của King và cha là "Michael King", sau khi gia đình đến thăm nước Đức trong chuyến du lịch châu Âu năm 1934, ông bố quyết định đổi tên cả hai người thành Martin nhằm vinh danh nhà cải cách người Đức thế kỷ XVI Martin Luther.[2] King có một chị gái, Willie Christine (sinh năm 1927), và em trai Alfred Daniel (1930 – 1969).[3]

Từ khi còn bé, King đã sớm bộc lộ năng khiếu trong thuật hùng biện. King từng đoạt giải Elks với một bài diễn thuyết về chủ đề Người da đen và Hiến pháp. Khi đang học năm thứ hai tại Morehouse, King về hạng nhì trong Cuộc thi Hùng biện Webb. Những bài diễn từ của King chịu ảnh hưởng từ những bài thuyết giáo mỗi chủ nhật của cha đã thấm sâu vào ký ức ông.[4]

Mười lăm tuổi, King vào Đại học Morehouse (dành riêng cho người da đen) sau khi học nhảy lớp ở bậc trung học (từ lớp 9 lên lớp 12).[5] Năm 1948, King tốt nghiệp với văn bằng cử nhân chuyên ngành xã hội học,[6] rồi đến Chester, Pennsylvania để theo học tại Chủng viện Thần học Crozer và tốt nghiệp với học vị Cử nhân Thần học (Bachelor of Divinity) năm 1951.[7] Tháng 9 năm 1951, King bắt đầu nghiên cứu môn thần học hệ thống tại Đại học Boston, và nhận học vị Tiến sĩ ngày 5 tháng 6 năm 1955. Năm 1954, ở tuổi 25, King được mời làm quản nhiệm Nhà thờ Baptist Đại lộ Dexter ở Montgomery, Alabama.[8]