Beyoncé sinh ra ở Houston, Texas, con của một thợ làm tóc, và Mathew Knowles, một giám đốc bán hàng của Xerox. Tên của Beyoncé là để tưởng nhớ đến tên thời con gái của mẹ cô. Em gái của cô là Solange Knowles cũng là một ca sĩ và là một cựu vũ công dự bị cho Destiny’s Child. Solange và Beyoncé là hai chị em đều có album số 1.
Mathew là người Mỹ gốc Phi, và Tina là người Louisiana Creole (người Pháp, người Mỹ bản địa và người châu Phi), với tổ tiên là người Do Thái, Tây Ban Nha, Trung Quốc và Indonesia.
Beyoncé lớn lên theo Công giáo và theo học Trường St. Mary’s Montessori ở Houston, nơi cô đăng ký học các lớp khiêu vũ. Giọng hát của cô được phát hiện khi huấn luyện viên khiêu vũ Darlette Johnson bắt đầu ngâm nga một bài hát và cô đã hoàn thành bài hát đó, có thể đạt được những nốt cao. Mối quan tâm của Beyoncé đối với âm nhạc và biểu diễn vẫn tiếp tục sau khi giành chiến thắng trong một cuộc thi tài năng ở trường năm 7 tuổi, hát “Imagine” của John Lennon để đánh bại các học sinh 15/16 tuổi.
Vào mùa thu năm 1990, Beyoncé ghi danh vào trường tiểu học Parker, một trường chuyên về âm nhạc ở Houston, nơi cô biểu diễn với dàn hợp xướng của trường. Cô cũng theo học Trường Trung học Biểu diễn và Nghệ thuật Thị giác và sau đó là Trường Trung học Alief Elsik. Beyoncé cũng là thành viên của dàn hợp xướng tại Nhà thờ Giám lý Thống nhất St. John’s với tư cách là nghệ sĩ độc tấu trong hai năm.