Là con trai của bà Lucie Ceccaldi - bác sĩ gây mê người Pháp gốc Algeria, và ông René Thomas - hướng dẫn viên trượt tuyết và leo núi, Houellebecq sinh ra ở đảo Réunion Pháp. Ông sống với bà ngoại ở Algeria từ năm tháng tuổi cho đến năm 1961. Sớm bị cha mẹ bỏ mặc, năm 6 tuổi ông được gửi sang Pháp để sống với bà nội, một người cộng sản, trong khi mẹ của ông chuyển qua lối sống hippie. Tên thời con gái của bà nội của ông là Houellebecq, đã được ông lấy làm bút danh của mình.

Ông học nội trú ở trung học Henri Moissan, thành phố Meaux, rồi theo các lớp dự bị của trường sư phạm ở trung học Chaptal tại Paris. Năm 1975, ông vào học tại Viện nông học Quốc gia Paris-Grignon. Lúc ở viện khoa học & công nghiệp & môi trường sống, Houellebecq lập tờ tạp chí văn học Karamazov, viết vài bài thơ và dựng một bộ phim có nhan đề "Những mảnh vỡ đau khổ". Năm 1978, ông nhận bằng tốt nghiệp chuyên ngành tăng cường môi trường tự nhiên và sinh thái.

Sau đó, Houellebecq ghi danh học quay phim tại trường điện ảnh Louis-Lumière. Nhưng ông chưa kịp nhận bằng tốt nghiệp thì đã bỏ học. Năm đó, con trai ông, Etienne ra đời. Không lâu sau ông rơi vào cảnh thất nghiệp và suy sụp vì cuộc hôn nhân tan vỡ.