Hoàng tử Muhammad sinh ra ở Jeddah vào ngày 30 tháng 8 năm 1959.[2][6] Ông là người con trai thứ nhì trong gia đình mười con của hoàng thân và là một trong mười người con của hoàng thân Nayef.[7][8]. Ông có một anh trai, Hoàng tử Saud, và một em trai, Hoàng tử Saud. Mẹ của họ là Al Jawhara bin Abdulaziz bin Musaed Al Jiluwi,[8][9] một thành viên của nhánh Al Jiluwi của họ Saud.

Cha của Muhammad, Nayef, là một trong bảy Sudairi, một tổ chức quyền lực của các con trai của người sáng lập vương quốc, vua Abdelaziz (được biết đến ở phương Tây với tên Ibn Saud), và Hussa bint Ahmed Al Sudairi. Như vậy, hoàng tử Muhammad có một vị trí đặc quyền đặc biệt trong nhà của nhà Saud: một cháu nội của hoàng đế sáng lập và con của một trong những đứa con yêu thích của nhà vua. Hai trong số những người bạn của Hoàng tử Muhammad, Fahd và Salman, đã cai trị là vua trong suốt cuộc đời của Muhammad.

Muhammad bin Nayef học tại Hoa Kỳ. Ông đã theo học tại trường Lewis & Clark College nhưng không nhận bằng. Ông tham dự các khóa học an ninh của FBI từ năm 1985 đến năm 1988, và được đào tạo với các đơn vị chống khủng bố của Scotland Yard từ năm 1992 đến năm 1994.