刘基，字伯温，浙江青田人，生于至大四年（公元1311年），其家庭为一耕读传家的正统地主家庭。浙江自宋以后就成为文化教育十分发达、才杰俊秀迭出的地方，素有“千山千水千秀才”之称。刘基的祖先原是丰沛人氏，在宋为官，后随南宋南迁，落脚浙江青田，到刘基的祖父这一代，还做南宋的太学上舍，并且博学多智，通晓天文地理，为人正直仗义，曾经组织过反元起义。刘基出身于这样一个较有名望的家族，自小耳濡目染，树立了建功立业的大志，也造就了他刚正不阿、嫉恶如仇的性格。据载，刘基才华出众，自幼就显露出来，尤其他的博闻强记，实在令人吃惊。
刘基的住处附近有一家书店，刘基上下学经常路过。一天，他看到一本天文方面的书，随手翻阅了一遍，第二天再来读书时，竟能将前一天读过的那本天文书背诵下来。书店主人十分钦佩，就想把那本书送给他，刘基说：“书已在我胸中矣，书本已对我无用了！”他的老师对他也十分器重，因为他不仅过目成诵，还能根据所学的经文，阐发自己的见解，道人所未道，言人所未言，他的老师断言他将来必成大材。在十七岁时，刘基离了府学，到括苍山的石门洞去师从当时的名士郑复初学习“二程”的理学。在这一时期，他更进一步地博览群书，尤其注意正统经史子集之外的杂家著作，医农术数、天文地理均深有心得。这样，刘基在青少年时期就已打作好了知识上的准备。