Robert Nesta Marley dilahirkan di ladang datuk sebelah ibunya di Nine Mile, Parish of Saint Ann, Jamaica, kepada ibu bapanya Norval Sinclair Marley (1885-1955) dan Cedella Booker (1926-2008).[7] Norval Marley adalah Jamaica putih berasal dari Sussex, England, yang keluarganya mendakwa asal-usul Yahudi Syria.[8][9][10] Norval mendakwa telah menjadi kapten dalam Marin Diraja;[11] pada masa perkahwinannya dengan Cedella Booker, seorang Afro-Jamaica itu berumur 18 tahun, beliau telah bekerja sebagai penyelia ladang.[11][12] Walaupun Bob Marley dinamakan Nesta Robert Marley, seorang pegawai pasport Jamaica kemudian akan berbalik nama pertama dan nama tengah beliau.[13][14] Norval menyediakan sokongan kewangan bagi isteri dan anaknya tetapi jarang melihat mereka kerana beliau sering jauh. Bob Marley menghadiri Sekolah Rendah dan Menengah Stepney yang menghidangkan kawasan tadahan Saint Ann.[15][16] Pada tahun 1955, apabila Bob Marley berusia 10 tahun, bapanya meninggal dunia akibat serangan jantung pada usia 70 tahun.[17]

Marley dan Neville Livingston (kemudian dikenali sebagai Bunny Wailer) menjadi rakan-rakan zaman kanak-kanak di Nine Mile. Mereka telah mula bermain muzik bersama-sama semasa menuntut di Sekolah Rendah dan Menengah Stepney.[18] Marley meninggalkan Nine Mile bersama ibunya apabila berusia 12 tahun dan berpindah ke Trenchtown, Kingston. Cedella Booker dan Thadeus Livingston (bapa Bunny Wailer) mempunyai seorang anak perempuan bersama-sama yang dinamakan Claudette Pearl,[19] yang merupakan adik perempuan kepada kedua-dua Bob dan Bunny. Sekarang Marley dan Livingston tinggal bersama dalam rumah yang sama di Trenchtown, penerokaan muzik mereka mendalam untuk memasukkan R&B terkini dari stesen-stesen radio Amerika yang siarannya mencapai Jamaica, dan muzik Ska yang baru.[20] Langkah untuk Trenchtown adalah terbukti sebagai satu kebetulan, dan Marley tidak lama lagi mendapati dirinya dalam kumpulan vokal dengan Bunny Wailer, Peter Tosh, Beverley Kelso dan Junior Braithwaite. Joe Higgs, yang merupakan sebahagian daripada perbuatan vokal kejayaan Higgs dan Wilson, diam di atas 3rd St., dan rakan kongsi nyanyiannya Roy Wilson telah dibangkitkan oleh nenek Junior Braithwaite. Higgs dan Wilson akan bacakan di belakang rumah-rumah antara 2 dan Jalan 3, dan ia tidak lama sebelum Marley (kini menetap di 2nd St), Junior Braithwaite dan yang lain telah berkumpul di sekitar duo ini berjaya.[21] Marley dan yang lain tidak bermain sebarang instrumen pada masa ini, dan lebih berminat untuk menjadi kumpulan vokal harmoni. Higgs gembira untuk membantu mereka membangunkan harmoni vokal mereka, walaupun yang lebih penting, beliau mula mengajar Marley bagaimana untuk bermain gitar dengan itu mewujudkan batuan dasar yang kemudiannya membolehkan Marley untuk membina beberapa lagu terbesar laris reggae dalam sejarah genre.[22][23]