Miyamoto dilahirkan di bandar Sonobe di Jepun, sebuah kawasan luar bandar di barat laut Kyoto,[4] pada 16 November 1952. Ibu bapanya "sederhana", dan ayahnya mengajar bahasa Inggeris.[4]

Sejak muda lagi, Miyamoto mula menjelajahi kawasan semula jadi di sekitar rumahnya. Pada salah satu ekspedisi ini, Miyamoto tiba di sebuah gua, dan, setelah beberapa hari ragu-ragu, masuk ke dalamnya. Ekspedisi Miyamoto ke luar bandar Kyoto kemudian mengilhami karyanya, terutamanya The Legend of Zelda, sebuah permainan video yang sangat besar pengarunya.[7]

Miyamoto lulus dari Kolej Seni Perindustrian Perbandaran Kanazawa pada taun 1976 dengan ijazah dalam reka bentuk industri.[4][4] Dia amat menggemari manga dan asalnya berharap dapat menjadi artis manga profesional sebelum mempertimbangkan sebuah kerjaya dalam permainan video.[8] Dia dipengaruhi oleh struktur naratif kishōtenketsu klasik manga,[9] dan juga rancangan televisyen genre Barat.[10] Hak milik yang mengilhamkan dia untuk mencebuti industri permainan video adalah permainan arked terkenal tahun 1978, Space Invaders.[11]