Satyajit Ray lahir kepada sebuah keluarga seniman yang tinggi. Ayahnya, Sukumar Ray seorag penyajak bahasa Benggali, pengilustrasi dan pengkritik sastera; datuk sebelah bapanya, Upendrakishore Ray, pula seorang sasterawan dan pemikir Brahmo Samaj yang menubuhkan suatu syarikat penerbitan sendiri. Keluarga mereka berpenganut Hindu dalam kasta Kayastha pemuja Betara Vishnu (Vaishnava);[5] mereka turut disalasilahkan selama 10 keturunan[6] di mana mereka mendapat nama keluarga mereka semasa zaman pemerintahan Empayar Mughal.

Sukumar meninggal ketika Satyajit berusia tiga tahun; ahli keluarga lain menampung diri dengan pendapatan ibunya, Suprabha Ray yang tidak seberapa.

Pendidikan tinggi

Satyajit melanjutkan pelajarannya di Ballygunge Government High School, Calcutta serta menghabiskan pengajian bidang ekonomi tahap Sarjana di Presidency College, Calcutta yang bersama University of Calcutta. Pada tahun 1940, ibunya menggesanya melanjutkan pelajaran di sebuah universiti di Santiniketan, yang diasaskan Rabindranath Tagore bernama Visva-Bharati. Satyajit teragak-agak pada awalnya kerana rasa sukanya duduk di Kolkata[7] namun beliau memilih juga hasil pujukan ibunya serta minatnya kepada karya sasterawan tersebut. Pengajiannya di Santiniketan memutik rasa minat terhadap seni tampak setempat lagi-lagi daripada pelukis terkenal seperti Nandalal Bose[8] dan Benode Behari Mukherjee. Malah, lawatan-lawatannya ke Ajanta, Ellora dan Elephanta turut menguatkan minatnya terhadap seni lukisan tersebut.[9]