Hanyu dilahirkan pada 7 Disember 1994, di Izumi-ku, Sendai, Jepun,[3] anak kedua dan bongsu kepada bapanya, Hidetoshi Hanyu, yang merupakan seorang guru sekolah rendah, dan Yumi Hanyu, bekas kerani di sebuah gedung serbaneka.[4][5] Bapa Hanyu juga merupakan penasihat kepada kelab sekolah besbol dan mengesyorkan sukan itu kepadanya sebelum akhirnya dia memilih skating angka.[4] Ibunya pernah membuat semua pakaian Hanyu pada awal kerjayanya, termasuk pakaian untuk tahun 2010. –Peluncur bebas musim 2011 yang direka oleh peluncur figura Amerika Johnny Weir.[4][6] Dia menemaninya semasa latihannya di Toronto, Kanada, manakala bapa dan kakaknya, Saya, tinggal di Jepun.[4][7] Nama yang diberikan Hanyu berasal dari keinginannya bapa supaya dia "hidup dengan cara yang bermaruah seperti tali busur yang ditarik ketat",[8][9] dan juga melambangkan keyakinan, kekuatan dan kelurusan.[7]

Pada usia dua tahun, Hanyu disahkan menghidap asma, keadaan yang beransur pulih mengikut peredaran masa. Keadaan itu kekal menjadi isu untuk Hanyu dalam kerjayanya dalam pertandingan junior, dan koreografer Kanada David Wilson telah menyatakan bahawa ia tidak sampai peralihan Hanyu ke pertandingan dewasa barulah dia berjaya belajar untuk mengatasinya. dengan masalah ketahanannya yang disebabkan oleh asmanya dan berpengalaman dalam bahagian akhir program yang dilakukannya sebagai junior.[10]

Hanyu mula meluncur pada usia empat tahun selepas jurulatih kakaknya Mami Yamada mencadangkan dia mencuba sukan itu dan bukannya mengganggu semasa latihan kakaknya.[11][7] Yamada menyedari ketidaksabaran Hanyu apabila dia mula-mula naik ke atas ais. Dia datang berlari dan melompat ke atas ais, kemudian jatuh kuat, memukul topi keledarnya ke atas ais, cepat-cepat bangun dan berlari semula. Bagaimanapun, Yamada memuji Hanyu kerana kebolehannya menyatakan keikhlasannya. Selepas melatihnya sehingga tamat darjah 2 di sekolah rendah, Yamada terpaksa berpindah ke wilayah lain dan bertanya Shōichirō Tsuzuki [ja], bekas jurulatih Jepun Kejohanan Luncur Ais Berbunga Dunia yang pertama pemenang pingat Minoru Sano, untuk melatih Hanyu dan "tidak membuang bakatnya".[11]