Miyazaki, der zweite von vier Brüdern, wurde in der Stadt Akebono-cho, einem Teil von Tokyos Bunkyō-ku, geboren. Während des Zweiten Weltkriegs war Miyazakis Vater Katsuji Direktor des Miyazaki-Flugzeugs, das seinem Bruder (Hayao Miyazakis Onkel) gehörte und Ruder für A6M Zero-Kampfflugzeuge herstellte. Während dieser Zeit zeichnete Miyazaki Flugzeuge und entwickelte eine lebenslange Faszination für die Luftfahrt, eine Vorliebe, die sich später in seinen Filmen als wiederkehrendes Thema manifestierte. Miyazakis Mutter war eine unersättliche Leserin, die oft sozial akzeptierte Normen in Frage stellte. Miyazaki sagte später, dass er seinen fragenden und skeptischen Verstand von ihr geerbt habe. Seine Mutter wurde von 1947 bis 1955 wegen Wirbelsäulentuberkulose behandelt, und so zog die Familie häufig um. Miyazakis Film My Neighbor Totoro spielt in dieser Zeit und zeigt eine Familie, deren Mutter in ähnlicher Weise betroffen ist. Miyazaki besuchte die Toyotama High School. In seinem dritten Jahr dort sah er den Film Hakujaden, der als "der erste japanische Farbanime in Spielfilmlänge" beschrieben wurde. Sein Interesse an Animation begann in dieser Zeit; Um jedoch Animator zu werden, musste er lernen, die menschliche Figur zu zeichnen, da seine früheren Arbeiten auf Flugzeuge und Schlachtschiffe beschränkt waren. Nach dem Abitur besuchte Miyazaki die Gakushuin-Universität, die er 1963 mit einem Abschluss in Politikwissenschaft und Wirtschaftswissenschaften abschloss. Er war Mitglied des "Childrens Literature Research Club", der "damals einem Comic-Club am nächsten stand". Im April 1963 bekam Miyazaki einen Job bei Toei Animation und arbeitete als Zwischenkünstler am Anime Watchdog Bow Wow (Wanwan Chushingura). Kurz nach seiner Ankunft war er führend in einem Arbeitskampf und wurde 1964 Chefsekretär der Gewerkschaft Toeis. Im Oktober 1965 heiratete er den Animationskollegen Akemi Ota, der später die Arbeit verließ, um ihre beiden Söhne Gorō und Keisuke großzuziehen. Gorō ist jetzt Animator und Filmemacher und hat Tales from Earthsea im Studio Ghibli inszeniert. Keisuke ist ein Holzkünstler, der Stücke für das Ghibli-Museum geschaffen und den Holzstich im Studio Ghibli-Film Whisper of the Heart angefertigt hat. Es wurde oft berichtet, dass Hayao Miyazakis Engagement für seine Arbeit seine Beziehung zu seinem Sohn Gorō negativ beeinflusst hat. Er hat zum Ausdruck gebracht, dass er keine Dynastie von Animatoren gründen möchte und dass sein Sohn sich einen Namen machen muss.