Michelle Robinson chào đời tại thành phố Chicago, bang Illinois, là con gái của ông Frasier Robinson (mất năm 1990),[2] Robinson là nhân viên nhà máy nước, cũng là trưởng một chi bộ Đảng Dân chủ, và Marian Robinson, thư ký cửa hàng tiếp thị Spiegel.[3] Michelle lớn lên trong khu cộng đồng South Shore ở Chicago,[3][4] trong một gia đình truyền thống, ở đó mọi người quây quần quanh bàn ăn tối.[5] Michelle cùng một anh trai lớn hơn mình 21 tháng tuổi, Craig, học nhảy lớp hai.[3] Truy nguyên gia phả đến thời kỳ trước cuộc Cách mạng Mỹ tại miền Nam, hầu hết thân nhân của Michelle đều sống ở Nam Carolina.[3] Sau khi tốt nghiệp trường Trung học Whitney Young năm 1981,[6] Michelle đến Đại học Princeton theo học chuyên ngành xã hội học, và chọn môn phụ khảo cứu về người Mỹ gốc Phi. Năm 1985, bà tốt nghiệp với văn bằng cử nhân hạng giỏi (cum laude).[3][7]

Tại Princeton, Michelle tranh luận về phương pháp dạy Pháp ngữ bởi vì bà cảm thấy cần có nhiều thảo luận hơn trong lớp học.[3][7] Luận văn tốt nghiệp của bà có tựa đề "Người da đen từng học ở Princeton và Cộng đồng Da đen".[8] Năm 1988, Michelle đậu bằng Tiến sĩ Luật (J.D.) tại Đại học Harvard.[9] Trong thời gian theo học ở Harvard, Michelle tham gia các cuộc biểu tình ủng hộ việc tuyển dụng giáo sư thuộc các sắc dân thiểu số.[10]Michelle gặp Barack Obama khi họ là hai người da đen duy nhất làm việc tại công ty luật, lúc ấy bà được giao nhiệm vụ hướng dẫn Obama, một nhân viên làm việc thời vụ mùa hè.[11] Mối quan hệ của họ bắt đầu với một bữa ăn tối để bàn công việc, kế đó là một buổi họp về tổ chức cộng đồng, ở đó Obama đã gây ấn tượng tốt đối với bà.[12] Lần hẹn hò đầu tiên của hai người là cùng đi xem một cuốn phim của Spike Lee Do the Right Thing.[13] Hôn lễ của hai người được cử hành vào tháng 10 năm 1992,[12] Họ có hai con gái, Malia Ann (sinh 1998), và Natasha (Sasha, 2001).[14] Trong suốt chiến dịch tranh cử tổng thống của chồng, Michelle cam kết chỉ "xa nhà một lần trong tuần – để vận động tranh cử hai ngày mỗi tuần, và có mặt ở nhà vào chiều tối ngày thứ hai" để chăm sóc con.[15] Hiện nay, Michelle là cố vấn thân tín nhất của chồng.[16][17] mặc dù bà từng nói, "Công việc của tôi không phải là một cố vấn trưởng."[18]Hai con gái của nhà Obama đang học tại trường Thực nghiệm Đại học Chicago, một trường tư thục có tiếng thuộc Đại học Chicago.[19] Trong một cuộc phỏng vấn của một chương trình truyền hình, hai người cho biết họ không muốn có thêm con.[20]