Phan Châu Trinh sinh ngày 9 tháng 9 năm 1872, người làng Tây Lộc, huyện Tiên Phước, phủ Tam Kỳ (nay thuộc xã Tam Lộc, huyện Phú Ninh), tỉnh Quảng Nam, hiệu là Tây Hồ Hy Mã, tự là Tử Cán.
Cha ông là Phan Văn Bình, làm chức Quản cơ sơn phòng, sau tham gia phong trào Cần Vương trong tỉnh, làm Chuyển vận sứ đồn A Bá (Tiên Phước) phụ trách việc quân lương. Mẹ ông là Lê Thị Trung, con gái nhà vọng tộc, thông thạo chữ Hán, ở làng Phú Lâm, huyện Tiên Phước.
Mẹ ông mất sớm vào năm ông lên 6 tuổi. Quê nhà bị quân Pháp đốt cháy trong cuộc trấn áp phong trào Cần vương, nên ông phải theo cha, được cha dạy chữ và dạy võ. Sau khi cha mất, ông trở về quê sống với anh là Phan Văn Cừ và tiếp tục đi học. Ông học giỏi, năm 27 tuổi, được tuyển vào trường tỉnh và học chung với Trần Quý Cáp, Huỳnh Thúc Kháng, Nguyễn Đình Hiến, Phan Quang, và Phạm Liệu.