1897年1月15日，徐誌摩出生於浙江省海寧縣硤石鎮，按族譜排列，取名徐章垿，字槱森，因父名申如，故又小字又申。筆名有南湖、詩哲、海穀、穀、大兵、雲中鶴、仙鶴、刪我、心手、黃狗、諤諤等。誌摩是在1918年去美國留學時他父親給另取的名字。說是小時候，有一個名叫誌恢的和尚，替他摩過頭，並預言“此人將來必成大器”，其父望子成龍心切，即替他更此名。
徐誌摩是徐門的長孫獨子，自小過著舒適優裕的公子哥兒的生活。小時在家塾讀書，十一歲時，進硤石開智學堂，從師張樹森，打下了古文根柢，成績總是全班第一。
1910年，徐誌摩滿十四歲，離開家鄉，來到杭州，經表叔沈鈞儒介紹，考入杭州府中學堂（1913年改稱浙江一中，現為浙江省杭州高級中學），與鬱達夫同班。他愛好文學，並在校刊《友聲》第一期上發表論文《論小說與社會之關係》，認為小說裨益於社會，“宜竭力提倡之”，這是他一生的第一篇作品。同時，他對科學也有興味。並發表了《鐳錠與地球之曆史》等文。
1915年夏，徐誌摩畢業於浙江一中，接著考入上海浸信會學院暨神學院（滬江大學前身,現為上海理工大學），同年十月，由家庭包辦，與上海寶山縣羅店巨富張潤之之女張幼儀結婚。
生性好動的徐誌摩並沒有安心念完浸信會學院的課程，1916年秋，離滬北上，到天津的北洋大學的預科攻讀法科。翌年，北洋大學法科並入北京大學，徐誌摩也隨著轉入北大就讀。在北方上大學的兩年裏，他的生活增添了新的內容，他的思想注入了新的因素。在這高等學府裏，他不僅鑽研法學，而且攻讀日文、法文及政治學，並涉獵中外文學，這又燃起他對文學的興趣。這一時期他廣交朋友，結識名流，由張君勱、張公權的介紹，拜梁啟超為師，還舉行了隆重的拜師大禮。梁啟超對徐誌摩的一生影響是大的，他在徐誌摩的心目中的地位是舉足輕重的。徐梁雖係密切的師徒關係，但他們二人的思想差別還是存在的，已經接受了資產階級民主自由思想的徐誌摩，他不顧一切，舍命追求他的理想的人生，他要爭取婚姻戀愛自由。
他在北方上大學時期，親身感受了軍閥混戰的場景，目睹屠殺無辜的慘象。他厭惡這“抹下西山黃昏的一天紫，也塗不沒這人變獸的恥”（徐誌摩：《人變獸》戰歌之二）的社會，他決計到國外留學，尋求改變現實中國的藥方，實行他的“理想中的革命”。
徐誌摩懷著“善用其所學，以利導我國家”（1918年8月14日徐誌摩《啟行赴美文》）的愛國熱情，離開北大，1918年8月14日從上海啟程赴美國留學。留學第一年，進的是美國烏斯特的克拉克大學，他進曆史係，選讀社會學，經濟學，曆史學等課程，以期自己將來做一個中國的“哈彌爾登”。入學十個月即告畢業，獲學士學位，得一等榮譽獎。但他並不以此為滿足，當年即轉入紐約的哥倫比亞大學的研究院，進經濟係。徐誌摩他獲得了廣泛的哲學思想和政治學的種種知識。是年，“五四”革命運動的浪潮也輾轉波及到遠隔重洋的美國的中國留學生群中，徐誌摩也為愛國心所驅使，參加了當地留學生所組織的愛國活動，經常閱讀《新青年》、《新潮》等雜誌，同時，他的學習興趣，逐漸由政治轉向文學，因而得了文學碩士學位。
徐誌摩在美國待了兩年，但他對美國資本主義社會資產階級掠奪的瘋狂性、貪婪性，講求物質利欲卻感到厭倦，他又受到英國哲學家羅素的吸引，終於“擺脫了哥倫比亞的博士銜的引誘，買舟橫渡大西洋，不料羅素個人生活發生意外的變故，致使他不曾達到跟隨羅素從學的夙願，結果“在倫敦政治經濟學院裏混了半年”，正感著悶想換路走的時候，這時，他結識了林長民及其女兒林徽因，並由於林長民介紹，認識了英國作家高斯華綏·狄更生。由於狄更生的介紹和推薦，徐誌摩以特別生的資格進了康橋大學皇家學院。
徐誌摩在英國也住了兩年，在英國，尤其是在康橋的這段生活，對他的一生的思想有著重要的影響，是他思想發展的轉折點。在康橋，他深深感到“大自然的優美，寧靜，調諧在這星光與波光的默契中不期然的淹入了你的性靈”（徐誌摩：《我所知道的康橋》）。徐誌摩忘情於康橋，沉迷於大自然，乃是因為他以為現實社會是醜陋的，生活是痛苦的，隻有大自然是純潔的，美好的，為要救治這個社會和人們，醫治當前生活的枯窘，最好的辦法是：離卻墮落的文明，回向自然的單純。隻有接近自然，才能回複人類童真奠性，社會的病象就有緩和的希望。
他在康橋接受資產階級的貴族教育，接受了“吸煙的文化”，他是那麼讚賞英國，那麼留戀牛津和康橋。他喜與英國名士交往，他廣泛地涉獵了世界上各種名家名作，也接觸了各種思潮流派，在這個時期，孕育了他的政治觀念和社會理想，胚胎了他的自我意識——理想主義，他自己要成為一個“不可教訓的個人主義者”。康橋的環境，不僅促成並形成了他的社會觀和人生觀，同時，也撥動了他的求知欲，觸發了他創作的意念。他開始翻譯文學著作，他翻譯了英國作家曼殊斐兒的幾個短篇，德國福溝的小說《渦堤孩》，法國中古時的一篇故事《吳嘉讓與倪阿蘭》，意大利作家丹農雪烏的《死城》和伏爾泰的作品《贛第德》。同時，他詩興大發，寫了許多詩，他的“心靈革命的怒潮，盡衝瀉在你（指康橋）嫵媚河中的兩岸”《徐誌摩：《康橋再會吧》）。他崇拜的偶象不再是美國的哈彌爾登，而是英國的雪萊和拜倫，他“換路走”入詩人的行列。）