Charles Darwin werd geboren op 12 februari 1809. De connecties van zijn vader en zijn goed betaalde baan als arts, en de connectie van zijn moeder met de Wedgwood familie, plaatsten de Darwin familie in het rijk van de liberalen en welgestelden. Robert Darwin was drieënveertig toen Charles werd geboren, op het hoogtepunt van zijn reputatie en energie als arts. Charles had al vier oudere broers en zussen: Marianne, Caroline, Susan, en zijn broer Erasmus. Met roodvonk en andere ziektes in de lucht, was de grootste zorg van het huishouden de gezondheid en groei van de kinderen. Susannah had de leiding over het huis, de kinderen en de financiën, terwijl Robert zich bezighield met zijn patiënten.
Charles bracht zijn jonge jaren door in een huis genaamd The Mount in Shrewsbury, dat Robert in de beginjaren van zijn huwelijk met Susannah had laten bouwen. Hij lijkt een rustig, eenzaam kind te zijn geweest; hij had geen grote moeite om vrienden te maken, maar zijn beste tijd bracht hij door op ontdekkingswandelingen, waarbij hij verzamelde wat hij kon vinden.
Charles moeder stierf toen hij nog maar 8 jaar oud was. In 1817 begon ze ziek te worden, met maag-darmklachten die waarschijnlijk een teken waren van ofwel een ernstige maagzweer of maagkanker. Ze stierf op donderdag 15 juli 1817. Robert wijdde zich nog meer dan voorheen aan zijn artsenpraktijk en liet het huishouden grotendeels over aan zijn oudere dochters Marianne en Caroline.Robert was altijd een enorme aanwezigheid in huis geweest als hij aan het eind van de dag uit zijn werk kwam, maar dat was nog te verdragen geweest zolang zijn humeur goed was. Nu echter was hij bijna altijd geïrriteerd en depressief. Het huis bleef comfortabel en goed onderhouden, maar somber. In latere beschrijvingen van zijn jeugd schreef Charles dat hij zich weinig van zijn moeder herinnerde, vooral omdat zijn zussen hem verboden over haar te praten.
Charles keek op tegen zijn zussen als leraren. School was voor Darwin nooit een plezierige aangelegenheid. Hij kreeg eerst les van Caroline, en bracht daarna een jaar door op een dagschool in Shrewsbury. Van daaruit werd hij op 8-jarige leeftijd naar de Shrewsbury School gestuurd, ongeveer een mijl verwijderd van TheMount. De Shrewsbury School was een kostschool onder leiding van de oudere Samuel Butler die zich bijna uitsluitend richtte op de klassieken, een onderwerp dat Darwin bijna nutteloos vond. Zijn gebrek aan belangstelling voor school deed zijn ouders vrezen dat hij niet zijn deel van de energie en intelligentie van Darwin had geërfd. Tegen het einde van zijn schooltijd maakte hij zijn middelmatige prestaties enigszins goed door samen met zijn oudere broer Erasmus experimenten uit te voeren in een schuurtje achter The Mount. Zij voerden experimenten uit van1822 totdat Erasmus naar Christ’s College, aan de Universiteit van Cambridge, vertrok om medicijnen te studeren. Darwin keek later terug op deze ervaring als een onschatbare kennismaking met wetenschappelijke experimenten.
Toen Darwin ouder werd, werd verzamelen zijn grootste hobby. Hij verzamelde mineralen en insecten. Hij werd ook een vogelaar, en was dol op jagen. Later, tijdens zijn Edinburgh jaren, werd zijn passie voor de jacht zo groot dat zijn vader bang was dat hij een “luie jager” zou worden. Nadat hij zijn eerste watersnip had gedood, schreef hij: “Mijn opwinding was zo groot dat ik door het trillen van mijn handen veel moeite had om mijn geweer te herladen”. De jacht combineerde de vreugde van het verzamelen met de sensatie van de jacht. Het was een vaardigheid die later in het leven nog van pas zou komen. Charles’ lange, eenzame wandelingen werden nog langere avonturen. Hij reisde wat met zijn oudere broer Erasmus, naar Wales en op bezoek bij de Wedgwood neven in Maer.
Op zestienjarige leeftijd werd Charles door zijn vader Robert apart genomen en verteld dat het tijd werd dat hij iets van zichzelf zou maken. Hij zou naar de Universiteit van Edinburgh gaan, waar zijn vader en grootvader een opleiding tot arts hadden gevolgd. Zijn broer Erasmus, die medicijnen had gestudeerd aan de Universiteit van Cambridge, zou zich bij hem voegen.