Phạm Quỳnh sinh tại số 17 phố Hàng Trống, Hà Nội; quê quán ở làng Lương Ngọc (nay thuộc xã Thúc Kháng), phủ Bình Giang, tỉnh Hải Dương, một làng khoa bảng, có truyền thống hiếu học. Mồ côi mẹ từ 9 tháng tuổi, mồ côi cha từ khi lên 9 tuổi; Phạm Quỳnh côi cút được bà nội nuôi ăn học.

Phạm Quỳnh học giỏi, có học bổng, đỗ đầu bằng Thành chung (tốt nghiệp) Trường trung học Bảo hộ (tức trường Bưởi, còn gọi là trường Thông ngôn).