Cranmer chào đời năm 1489 tại Aslockton ở Nottinghamshire, Anh.[1] Song thân, Thomas và Agnes (nhũ danh Hatfield) Cranmer, không giàu có cũng không thuộc tầng lớp cầm quyền. Con trai đầu của họ, John, thừa kế tài sản của cha mẹ trong khi Thomas và em trai, Edmund, được định hướng để trở nên chức sắc giáo hội.[2] Không ai biết rõ học vấn ban đầu của Cranmer, có lẽ cậu đã theo học ở một trường làng. Ở tuổi mười bốn, hai năm sau khi cha qua đời, cậu được gởi đến Jesus College mới vừa thành lập thuộc Đại học Cambridge.[3] Cậu phải mất tám năm mới lấy bằng cử nhân với các môn luận lý học, văn học cổ điển, và triết học. Trong giai đoạn này, Cranmer sưu tập sách triết học kinh viện trung cổ[3] Cranmer chọn hướng đi mới khi theo đuổi chương trình cao học, chuyên chú vào những nhà nhân văn, Jacques Lefèvre d'Étaples và Erasmus. Thời gian này cậu có nhiều tiến bộ, chuyên cần, và hoàn tất chương trình học sau ba năm. Chẳng bao lâu sau khi nhận học vị Thạc sĩ năm 1515, Cranmer trở thành ủy viên của Jesus College.[4]

Ngay sau đó, Cranmer kết hôn với một phụ nữ tên Joan. Dù chưa phải là linh mục, ông bị buộc phải từ bỏ vị trí ủy viên, và mất chỗ cư trú trong trường. Để nuôi sống mình và vợ, ông nhận giảng dạy tại một trường đại học khác. Khi Joan qua đời lúc sinh con, Jesus College mời Cranmer trở lại trường. Ông khởi sự nghiên cứu thần học, rồi được phong chức linh mục năm 1520. Ông được chọn vào danh sách những nhà thuyết giáo của viện đại học. Năm 1526, ông nhận học vị tiến sĩ thần học.[5]

Người ta không biết nhiều về tư tưởng và trải nghiệm của Cranmer trong ba thập niên ông làm việc ở Cambridge. Theo truyền thuyết, ông là nhà nhân văn đầy nhiệt huyết, chuyên tâm nghiên cứu Kinh Thánh, điều này dẫn dắt ông đến với tư tưởng Luther đã được phổ biến từ thập niên 1520. Tuy nhiên, những ghi chú của Cranmer cho thấy lúc đầu ông phản bác Martin Luther mà khâm phục Erasmus.[6] Khi Hồng y Wolsey, tể tướng của nhà vua, chọn vài học giả từ Cambridge đi sứ khắp châu Âu, trong đó có Edward Lee, Stephen Gardiner, và Richard Sampson, Cranmer cũng được chọn cho một vị trí nhỏ trong sứ quán Anh tại Tây Ban Nha. Theo hai lá thư mới được tìm thấy của Cranmer, ông đã sớm có cơ hội gặp gỡ Vua Henry VIII. Sau khi trở về từ Tây Ban Nha trong tháng 6, 1527, ông được nhà vua dành nửa giờ để gặp riêng, Cranmer miêu tả Henry là "người tốt bụng nhất trong những ông hoàng".[7]