Röntgen sinh tại Lennep (ngày nay là một phần của Remscheid) thuộc Đức.[2] Gia đình ông đã di chuyển đến Apeldoorn ở Hà Lan khi ông 3 tuổi. Ông được giáo dục tại Đại học của Martinus Herman van Doorn. Năm 1862, ông nhập học tại trường Utrecht Technical School, tại đây ông bị đuổi vì đã tạo ra một bức tranh bức biếm họa một giáo viên, một người mà ông gọi là "tội phạm", một người vô trách nhiệm.

Năm 1865, ông đã thử để được nhận vào Đại học Utrecht mà không có giấy ủy nhiệm đòi hỏi với các sinh viên chính quy. Nghe thấy có thể vào trường Federal Polytechnic Institute ở Zurich (ngày nay là trường ETH Zurich), ông đã thi vào trường này và trở thành sinh viên của trường. Năm 1869, ông tốt nghiệp với bằng tiến sĩ từ Đại học Zurich.