Malcolm Turnbull dilahirkan di Sydney, New South Wales pada 24 Oktober 1954 kepada Bruce Bligh Turnbull dan Coral Magnolia Lansbury. Salah seorang daripada moyang sebelah ibunya dan neneknya May (née Morle) dilahirkan di England.[1][2] Bapanya merupakan seorang broker hotel, ibunya merupakan seorang pelakon radio, penulis, ahli akademik dan sepupu jarak jauh pelakon British, Angela Lansbury.[3] Mereka berpisah ketika Turnbull berumur sembilan tahun, dengan ibu Turnbull menuju ke New Zealand dan kemudiannya Amerika Syarikat.[4] Turnbull kemudiannya dibesarkan oleh bapanya.[5][6][7]

Turnbull menghabiskan tiga tahun pertama persekolahannya di Vaucluse Public School sebelum menyambung pendidikan rendah di bekas kampus Randwick[4] Sydney Grammar Prep.[8][9] Beliau kemudiannya menghadiri sekolah senior Sydney Grammar School di College Street, Sydney atas biasiswa separa.[4][9][10] Beliau merupakan kapten bersama sekolah senior pada tahun 1972, serta memenangi Pertandingan Pidato Lawrence Campbell dan cemerlang terutamanya dalm mata pelajaran sastera seperti Bahasa Inggeris dan Sejarah.[4][11] Walau bagaimanapun, berdasarkan beberapa sumber tertentu,[10] Turnbull bukanlah kapten semasa tahun menamatkan pengajian beliau di Sydney Grammar.[12] Pada tahun 1987, sempena mengingati ayahnya, beliau menubuhkan biasiswa cara-diuji Bruce Turnbull di Sydney Grammar yang menawarkan pembatalan yuran penuh untuk pelajar yang tidak mampu.[9]

Pada tahun 1973, Turnbull menghadiri Universiti Sydney dan menamatkan pengajian dengan Ijazah Sarjana Muda Sastera (jurusan Sains Politik) pada tahun 1977 dan Ijazah Sarjana Muda Undang-Undang pada tahun 1978.[13][14] Semasa pengajiannya, beliau bekerja sebagai wartarwan politik untuk Nation Review, Radio 2SM dan Channel 9 meliputi politik negeri.[15]

Pada tahun 1978, Turnbull mendapat Biasiswa Rhodes[16] dan menghadiri Brasenose College, Oxford, dimana dia belajar untuk Ijazah Sarjana Muda Undang-Undang Sivil diantara tahun 1978 dan 1980, menamatkan pengajian dengan Kepujian. Semasa di Oxford, beliau bekerja untuk The Sunday Times serta menyumbang kepada surat khabar dan majalah di Amerika Syarikat dan Australia.[17]