Karadeniz kökenli bir aileye mensup, askerlikten emekli Cihangirli Ali Selahattin Bey ile Eğridereli Hüsniye Hanım'ın oğlu Ali, 25 Şubat 1907'de Bulgaristan'da, Gümülcine Sancağı'na bağlı Eğridere, şimdiki adıyla Ardino ilçesinde dünyaya geldi.
Küçük yaşlarda annesinin psikolojik sıkıntıları Ali'nin hayatında derin izler oluşturdu ve bu durum ileriki dönemlerde edebiyat dünyasının önemli yapıtları arasında sayılacak olan eserlerinde etkisini hissettirdi.
Sabahattin Ali, 1914'de 1. Dünya Savaşı'nda babasının yeniden askere alınması sebebiyle ailesiyle birlikte Çanakkale'ye yerleşti. 1918'e kadar savaşın olduğu bu bölgede kalmak Ali'yi oldukça etkiledi.
Çocukluk dönemini geçim sıkıntısı ve aile içerisindeki huzursuzluklarla geçiren usta yazar, ilk eğitimini İstanbul Üsküdar Doğancılardaki Füyuzat-ı Osmaniye Mektebi'nde aldı.
Ali, ailesiyle Çanakkale'ye gittikten kısa süre sonra Çanakkale İbtidai Mektebi'ne girdi. Okul, savaş nedeniyle öğretmensiz kalarak kapansa da babası ve diğer subayların yardımıyla tekrar açıldı ve Türkçe derslerini Selahattin Bey verdi.
Edremit'te ilköğrenimini tamamlayan Sabahattin Ali, Edremit İdadi Mektebi'nden mezun olunca Balıkesir'deki Muallim Mektebi'ne kaydoldu.
Ali, Balıkesir'deki Muallim Mektebi'ndeyken hikaye ve şiir denemelerine başladı. Babasının teşvikiyle de yazılar yazan Ali, henüz okulunun ikinci yılında gazetelere ve dergilere eserlerini gönderdi. Aynı zamanda okul gazetesi çıkardı.
Eğitiminin 3. yılında İstanbul Muallim Mektebi'ne geçiş yapan usta edebiyatçı, bu okulda da kendisini zekiliği ve çalışkanlığı ile kanıtladı.
İstanbul Muallim Mektebi'nde edebiyat öğretmeni olan Ali Canip Yöntem'in teşvikiyle dergilere hikayeler, şiirler gönderen ve okul müsamerelerine katılan Ali, babasının kalp krizi nedeniyle vefat etmesi üzerine "Babam İçin" adlı şiiri kaleme aldı. Bu şiir daha sonra Orhan Seyfi'nin yönettiği "Güneş" dergisinde yayınlandı.
İlk büyük dostlukları İstanbul'da öğretmen okulunda öğrenciyken filizlenen Sabahattin Ali'nin, ömrünün sonuna kadar yanında olan kadim dostu Pertev Naili Boratav ile uzun yıllar mektuplaştığı ve içini döktüğü Ayşe Sıtkı da o dönemki tanıştığı arkadaşlarından oldu.