William Petty sinh tại thành phố Romsi – miền nam nước Anh, trong một gia đình sản xuất vải dạ. Từ nhỏ đã tỏ ra thông minh. Năm 14 tuổi không muốn tiếp tục công việc truyền thống của gia đình, ông bỏ nhà đi làm thủy thủ thiếu niên. Một năm sau ông bị tai nạn gãy chân, phải rời tàu và lưu lạc ở bờ biển phía bắc nước Pháp. Nhờ giỏi tiếng Latinh ông được nhận vào học tại trường trung học chuyên nghiệp thành phố Kanne. Tại đây ông học thêm tiếng Hy lạp, tiếng Pháp, toán và thiên văn.

Trở về Anh năm 1640 sau khi tốt nghiệp trung học, ông kiếm sống bằng công việc vẽ hải đồ, và sau đó là phục vụ trên chiến hạm. Ba năm sau, đúng 20 tuổi, ông lại rời Anh để theo học ngành y ở Amsterdam và Paris. Kết thúc bốn năm du học với chứng chỉ y khoa, ông về lại Anh và lại tiếp tục theo học tại Đại học tổng hợp Oxford.

Năm 1650, lúc 27 tuổi ông được nhận học vị tiến sĩ vật lý, nhưng lại làm giáo sư phẫu thuật học tại một trường trung học chuyên nghiệp ở Anh. Sau một năm, bất ngờ ông nhận lời làm bác sĩ thuộc trung tâm chỉ huy quân sự Anh tại Ireland. Cuộc sống của một bác sĩ nghèo thay đổi từ đó. Ông đã kiếm được 9 nghìn bảng Anh nhờ vào công việc lập bản đồ cho nhà nước tại Ireland. Đó là vì ông đã đứng tên mua các khoảnh đất quân đội cấp cho các sĩ quan và lính, mà họ từ chối.Chỉ trong khoảng 10 năm, một người trí thức đa nghề 38 tuổi đã được trao tặng danh hiệu hiệp sĩ và quyền được gọi là "ngài W. Petty". Sự giàu có cộng với trí thông minh đã biểu hiện qua công việc sau này của ông, đó là ghi chép đời sống kinh tế của xã hội và quốc gia.