赵元任，江苏常州人。1892年11月3日（清光绪十八年壬辰九月十四日）生。当时祖父在河北带做官，所以赵元任出生在天津。据赵元任自己说是宋朝赵匡胤的31代孙，六世祖赵翼（号瓯北）是清代著名史学家和诗人，对赵元任很有影响。他说：“到我六世祖瓯北公，因为他做过许多事，到过许多地方，著过许多书，所以我们家里总拿他当个榜样。”赵元任出生时家里三代同堂，祖父赵执怡（号仲固），清同治举人。父亲赵衡年当时忙于读书准备考试，后来中举了人。母亲冯莱荪（又名妮芬），据赵元任《早年自传》中回忆说：“母亲是那时有点才的女人，能写诗，能填词，写得一笔好字，还有昆剧也好，又能唱歌。虽然母亲教过我昆曲，可是我想我后来喜欢弄音乐多半是从母亲传下来的。可是吹笛儿倒是我父亲教我。”家里还有堂兄元成、堂姐婉〓和婉莲，像亲兄弟姐妹一样一块儿长大。
    赵元任的童年，9岁前是在北方度过，那时祖父做官，家庭条件在当时属于比较优越的他喜欢玩耍，放风筝什么的。他自幼喜欢观察自然现象。比方说，对天上发生的事情特别兴寻趣。他小时候爱看日出，因此常常天不亮就起来了。他喜欢看雷雨，他说，哥哥姐姐扣了打雷都有点害怕，可是年幼年的赵元任不仅不害怕，还喜欢看打闪电听打雷，他觉得要是下大雨那就更好玩了。他最感兴趣的是天文现象。6岁那年他第一次看月全蚀的情景还记得清清楚楚的，给他留下极深的印象。按照当时的规定，天狗要吃月亮了，大家就拿着锅呀，桶子呀，乒呤乓响啷地打，似乎这样一来天狗吓得会把月亮再吐出来，当地方官的，像他祖父做知州的，得穿起袍褂来一次次的行礼。年幼的赵元任感兴趣的却是观看月亮的变化。他望着月牙逐渐变小，觉得应该就得没有的时候，却出乎意外的是月亮并不是变得没有了，反而变成了一个红红大圆的东西。他很好问，当时他很想知道产生这些现象的原因，可惜没有人能够讲给他听。当时他很想知道产生这些现象的原因，可惜没人能够讲给他听。赵元任对天文的兴趣并不仅是小时候一时的新鲜，他后来一生都对天文现象感兴趣。他上大学时选修天文学课程，考试成绩得了100分。他在研究生院读书的时候曾下了很大的苦功夫为《科学》杂志撰写《中西星名考》及《中西星名图考》两篇文章。有两次为了观看日全蚀（1933年在美国、1954年在欧洲），他驾车奔跑寻找看日全蚀的最佳地点。
    除了自然现象，赵元任对周围的所见所闻也很敏感。他注意到所接触的多种不同方言，对此产生了浓厚的兴趣。他留神听各种不同的口音，并跟着学，家里原籍江苏常州，但是住在北方得说“官话”，所以他最早是带常州口音的官话，自己说的也就成了一种不很纯粹的京音。他天生有副好耳朵能够分辨声音极小差别，他还会有副最会模仿的发声器官，什么声音都能学会。赵元任跟带他的周妈学会说保定方言。为了跟表弟一起玩耍，他跟表弟学会了说常熟话，还跟家乡请来的陆老师学会用常州会念书，后来回到南京，到什么地方学学什么话，他年龄还没满12岁就已经会说北京、保定、常熟、常州、苏州等地方言，并且长大后也没有忘记。
    识字读书当时都在家里。4岁那年母亲用方块字教他识字，6岁开始在家念私塾，与堂兄元成及远房亲戚的一个男孩子一起念书，由祖父从家乡请来的一位陆老师。陆老师虽然很严格，但是赵元任很喜欢他。陆老师反对读书不求甚解，不像当时一般私塾老师强迫学生死记硬背，而是经常讲解课文和生字，使学生尽可能理解所学的内容。赵元任什么事都喜欢打破沙锅问到底，好问求理解的性格也许就是受陆老师的影响。
    学习四书五原来应该按《大学》、《中庸》、《论语》、《孟子》顺序教，效果很好，那时白天老师教念书，晚上多半儿还要念诗，母亲教他吟诗和背唐诗。由此可见，赵元任从小就打下良好的基础，这对他后来从事中国语言研究非常重要。
    在北方这些年，由于祖父的差事经常变换，所以赵元任小时也跟着一二提搬家一次家。他生在天津，第二年就搬到北京，不久又到保定，接着搬到磁州。这些当然都是别人告诉他的，4岁起自己也能记忆起一些，他记得：
                  三岁住磁州
                  四岁住祁州
                  五岁住保定
                  六岁住冀州
                  七岁住保定
                  八岁住冀州
                  九月“回”常州
    虽然赵元任9岁没有到过常州，但是上辈子都是常州来的，所以跟着说“回”常州了。收拾东西，搬家这一切他从小就习以为常了。如果把这辈子跑过的地方按时间、地点、路线记录下来，那可不是三页五页能写得下的呢。
 
                    南方九年
    9岁那年祖父病逝，赵元任随着全家扶灵柩回老家江苏常州。路以上海，看望了外公外婆一家后赶回常州。这虽然是赵元任第一次到常州，但他感觉自己是回了家，周围的人说的不再是北方官话，而是常州话了。
    回到常州，家住城中青果巷，这是赵元任曾祖父传下来的三房一同住的大房子。住定下来，还是读私塾，请了一姓张的老师到家中来教，因为陆老师已经去世了，赵元任还是怀念陆老师那样的老师。
    不久赵元任母亲病了，不能像以前那样主持家务，父亲又不能专心教他读书，张教师也走了，将近两年时光他过着闲荡的生活，读书也放松了。1904年夏天，赵元任未满12岁，最不幸的事情发生了，父亲得了急病，不久去世。母亲早已卧床不起，受此打击病情日益沉重。幸亏有三房叔公的帮助才料理好父亲的丧事，父亲去世不到3个月，一天上午，母亲把他叫到床前，用微弱的声音说：“元任，你晓得我要去啦，你要乖，听大哥和姐姐的话。”元任说，这是他最后一次听到母亲讲话，也是他平生记忆中最悲伤的一刻。一年间父亲（他们年龄都刚到30岁多一点）双亡，这对赵元任打击太大了，在苏州的大姨妈庞冯氏接他到苏州住了一年。大寄娘（他称姨妈为大寄娘）相貌举止谈吐都像母亲，使赵元任感到非常可亲，减少他心中因丧母的疼痛。大寄娘像儿子一样疼他，赵元任长大自己成了家后，总要接大寄娘到家过年。
    赵元任外婆家也住在苏州，他经常能和表弟表妹玩耍，跳绳、玩皮球、还学会玩麻将牌。在苏州那年他跟表哥庞敦敏学会用反切说话，不懂反切的人听不懂他们说的话，后来进一步用倒转反切说话，这样熟悉反切说话的人也不容易的懂。学习不同的方言似乎是赵元任的生活乐趣，这种乐趣丰收了他一生的事业，赵元任女儿曾问过他为什么研究语言，他回答说：“好玩儿。”
    据《早年自传》，赵元任说在苏州这一年是：“我们对世界观的重要改变，即开始以现代的、甚至革命的看法看事物……我们认为清朝当然不久覆亡（四年后果真覆亡）……我们全都期待革命到来，可是我们在大人面前不敢说得太露骨”。由此看出他在苏州这一年不仅玩耍，也开始想一些社会问题了。
    1906年赵元任回到常州。这时他的伯母回来照顾伯父前妻留下的三个子女和赵元任。他第一次进入一个“洋学堂”溪山小学，接受新式教育。学校和私塾完全不一样了，学生来自不同的家庭，学校里开设了国文、数学、英文、历史、体操等多种课程，并由不同教师。赵元任最敬爱的吕诚之老师，教中文和历史。他开始系统地学习英文，在夏季中考试中，英文得第一，各科平均得第二。
    那时课外活动多，有的是学术性的，也有的是娱乐性的。赵元任求知的欲望很强，他不知疲倦地学习，而且兴趣很广，如饥似渴地阅读了大量的课外读物，他跟同学组织了一个青年集益社会，并且购买书籍建立图书室供社会员借读。他借阅的读物，有翻译小说如《鲁滨逊漂游记》，《教育歌曲》、《音乐教科书》、《家庭卫生》等，可见他兴趣之广，并对音乐有浓厚的兴趣。赵元任也曾替他侬姑借过《福尔摩斯侦探案》和《汤姆大叔的小屋》等书看，当然这些都是中译本。“青年集益社”不仅办图书馆，还创办了一个《课余杂志》，赵元任主编科学部分，但记不起曾写什么了。
    1906年4月15日，赵元任第一次写日记。此后除少数几天中断外，一直保持记日记的习惯达76年之久，在那时写作用文言文，日记也不例外，以后当他学得较多的英文字时，日记中出现许多用拉丁拼音拼写的谐音中英文。例如，1906年8月16日的日记写道：“余去堂兄家t’uik’o ting nuo”，近似take dinner，吃晚饭的意思。不久之后，又开始用自己编的缩写字，如“ri vy lt”即 rise very late（起得晚）夹在日记中。1908年日记第一次出现英文词句。20年代推行国语罗马字期间，日记全用国语罗马字拼写。出国以后，基本用英文写日记，中文摘要，他的日记从少年、青年、中年至老年记载了他一生，是一份非常珍贵的史料。
    1906年发生一件很不愉快的事情，8月，大姑婆告诉他，已经由长辈作主给他与一位陈姓女子订亲。他日记记载自己为婚姻不由自由非常伤心。这事困扰他十几年，直到留学回来，结婚前一个月才得到解决。
    1907年，赵元任考入南京的江南高等学堂预科。学校设置的课程有国文、英文、数学、物理、生物、图画、体操等。尽管课程比小学高深，要更多的学习时间，但赵元任仍然坚持大量的课外阅读。他买了一本《马氏文通》，是马建忠撰写的中文文法书，该书完全比照西方的文法，他读起来很感兴趣。他向美国老师卡弗尔借阅世界名著，读了《福兰克林自传》，决心做一个完人；读了《世界通史》，被书中倡议的《世界国》所吸引，说要做一个世界公民。
    赵元任从小就表露出对科学事物的兴趣，喜爱探索，喜欢动手试验。在他六七岁时，有人送他一个三寸放大镜，他竟能完全靠自己琢磨而发现放大、倒影、阳光下聚焦取火等功能。入江南高等学堂后，他在生物课上看到死狗解剖，留下深刻印象。他试用透镜自已装望远镜和显微镜，用盐和冰块儿混合达到―20℃的低温。观看星星一向是他的爱好，1907年8月12日及13日夜晚，在东方天空看见一颗彗星，没有查出它的名字，但在日记中画出彗星大略的形状。
    和以前在溪山小学时一样，这个年龄的学生大多向往革命，认为满清政府为日不多了。1908年，光绪皇帝和慈禧太后相继去世，学生得俯伏在灵前叩头，赞礼人高呼“举哀”时，他与同学全都低头窃笑，没有人能分辨出他们是在哭还是在笑。
    赵元任在江南高等学校学习3年，毕业后返回常州。他已经在考虑留学的事了。