1965年6月21日，楊利偉出生在遼寧省綏中縣。綏中靠近渤海灣，大海養育了楊利偉，同時也塑造了他剛毅質樸、沉靜溫雅的性格。兒時，麵對藍色的大海，他有一個夢想，希望有一天，能像海鷗那樣，向著藍天飛去。
1983年，楊利偉考進了空軍第八飛行學院。四年的刻苦學習和訓練，他終於成了空軍一名優秀的殲擊機飛行員。他兒時的夢想成為了現實。
1996年的初夏，楊利偉接到通知，參加了航天員初選體檢。
楊利偉沒有想到，兒時飛翔藍天的夢想，會飛得那樣遙遠，甚至飛向了遙遠的太空。
楊利偉為這個夢想而激動。他說：“航天員是個非常神聖的職業，自己特別希望能加入這支隊伍。”
初檢通過了，楊利偉又被安排到北京空軍總醫院參加臨床體檢。“我當時心裏特別高興，提前三天就去了。護士還和我開玩笑說：‘你也太積極了吧！’”楊利偉回憶說，“我當時太想加入這個隊伍了！”
然而，加入這個隊伍並不容易。航天員的選拔近乎“苛刻”，醫學臨床檢查，要對人體的幾十個大大小小的器官逐一檢查。航天生理功能檢查，被人們形象地稱為“特檢”：在離心機上飛速旋轉，測試受試者胸背向、頭盆向的各種超重耐力；在低壓試驗艙測試受試者上升到5000米、1萬米高空時的耐低氧能力；在旋轉座椅和秋千上檢查受試者前庭功能，並進行下體負壓等各種耐力測試。幾個月下來，886名初選入圍者已所剩無幾。
楊利偉的臨床醫學和航天生理功能的各項檢查指標都達到了優秀。1998年1月，他和其他13位空軍優秀飛行員一起，成為了中國第一代航天員。
在北京航天員訓練中心，楊利偉開始了航天員的訓練生涯。在這裏，他真正體會到在“航天員”耀眼光環的背後，是汗水和艱辛，奉獻和犧牲。
首先，他麵臨的是航天員基礎理論學習，這是實現從飛行員到航天員轉變的第一道難關。
楊利偉至今仍記得他所在飛行部隊師長為他送行時說的話，“利偉，到那兒好好幹。別的我都不擔心，你飛了十年，操作沒問題，你遇到的最大挑戰可能是基礎理論和專業知識的學習。”
“我當時對師長這句話的認識還不深，因為根據這麼多年的飛行經曆，我以為隻是訓練會比飛行員更多一些。到了航天員訓練中心之後才發現，在基礎理論上需要下很大的工夫。”楊利偉說。
要學的課程非常多，天文學、天體力學、空氣動力學、航天醫學、外語以及載人航天7大係統的有關知識等都要學，涉及30多個學科、10個門類。這比在飛行學院學習要難上幾十倍。楊利偉說：“好多知識是以前從來沒有接觸過的，掌握這些知識對我來說非常困難。”
“楊利偉的文化基礎在這批航天員中並不是最好的，但是他肯於吃苦，善於鑽研。”楊利偉的戰友這樣評價他。功夫不負有心人，第一次考試中楊利偉得了93分，除了兩位曾經在俄羅斯培訓過的航天員外，楊利偉的成績在新入選的航天員中名列第一。
楊利偉的英語基礎比較薄弱，為攻克英語關，他經常從航天員公寓往家裏打電話，讓妻子張玉梅當英語陪練。後來英語考試時，他居然得了100分。