Mã Vĩ Minh sinh ngày 6 tháng 4 năm 1960 tại huyện Dương Trung, nay là thành phố cấp huyện Dương Trung thuộc địa cấp thị Trấn Giang, tỉnh Giang Tô, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa. Ông lớn lên ở Dương Trung, tốt nghiệp Trung học cấp cao Dương Trung vào năm 1978 và thi đỗ Học viện Kỹ thuật Hải quân (nay là Đại học Kỹ thuật Hải quân), tới thủ phủ Vũ Hán để nhập học vào tháng 9, tốt nghiệp Cử nhân chuyên ngành Kỹ thuật điện vào năm 1982. Ông theo học cao học cũng tại trường này, nhận bằng Thạc sĩ Kỹ thuật điện hàng hải (chuyên về thuyền, thiết giáp hạm) vào năm 1987, được kết nạp Đảng Cộng sản Trung Quốc vào năm 1985, tại Trường Hải quân. Năm 1993, ông được cử tham gia thi và đỗ Đại học Thanh Hoa để nghiên cứu sau đại học tại Khoa Kỹ thuật điện khóa 51, được hướng dẫn bởi Giáo sư Trương Cái Phàm[2] và trở thành Tiến sĩ Điện cơ vào năm 1996.[3][4]