Bieber 1994. március 1-jén született az Ontario állambeli Londonban, és Sratfordban (Ontario) nevelkedett. Édesanyja, Pattie Mallette 18 éves volt, amikor terhes lett Justinnal. Pattie alacsony fizetésű irodai munkákat vállalt, és egyedülálló anyaként nevelte fel Justint egy bérlakásban. Biebs tartotta a kapcsolatot apjával, Jeremy Bieberrel, aki feleségül vett egy másik nőt, és már van két gyerekük. A nagypapája egyébként német bevándorló volt Kanadába.

Gyermekkorában érdekelte a jégkorongozás, a futballozás, a sakkozás, és gyakran tartotta magát feltörekvő zenésznek. Önállóan megtanult zongorázni, dobolni, gitározni, és trombitálni.2007 elején, 12 éves korában második helyezést ért el egy stratfordi énekversenyen Ne-Yo So Sick című dalának előadásával.Édesanyja feltöltött az előadásáról egy videót YouTube-ra azért, hogy a családjuk és barátaik is lássák. Később Pattie folytatta a feltöltést, melyeken Bieber számtalan R&B dalt dolgozott fel, majd a videók egyre növekvő népszerűségre tettek szert.