Sigmund Freud naît le 6 mai 1856 à Freiberg en Moravie, dans l'empire austro-hongrois. Les antécédents familiaux des Freud sont cependant peu connus. Troisième fils de Jakob Freud, modeste négociant, certainement marchand de laine et d'Amalia Nathanson (1836 - 1931), il est le premier enfant de son dernier mariage. Selon Ellenberger, « la vie de Freud offre l'exemple d'une ascension sociale progressive depuis la classe moyenne inférieure jusqu'à la plus haute bourgeoisie ». La famille Freud suivait la tendance à l'assimilation qui était celle de la plupart des Juifs de Vienne ; en effet le jeune Sigmund n'est pas élevé dans le strict respect de l'orthodoxie juive et il ne parle que l'allemand. Il passe à Freiberg ses trois plus jeunes années puis les Freud s'installent à Leipzig pour s'établir définitivement en février 1860 ensuite dans le quartier juif de Vienne, ancien ghetto de la capitale autrichienne. Freud y réside jusqu'à son exil forçé, après l'invasion nazie de 1938. De 1860 à 1865, son père change toutefois à plusieurs reprises d'appartements, pour s'installer enfin dans la Pfeffergasse, dans le quartier juif de la Leopoldstadt.
Le jeune Sigmund fréquente, les écoles élémentaires juives du voisinage, puis, de 1866 à 1873, l'école secondaire. Brillant élève, premier de sa classe pendant ses sept dernières années de scolarité secondaire au gymnase communal (Sperlgymnasium), il a pour professeurs le naturaliste Alois Pokorny, l'historien Annaka et le politicien Victor von Kraus. Freud se met également à apprendre l'espagnol, certainement aux côtés d'Eduard Silberstein, son ami d'enfance et avec qui il entretient par la suite une riche correspondance, et dont un dialecte mêlé d'hébreu était couramment employé dans la communauté sépharade de Vienne. Freud quitte le gymnase en été 1873 et il se montre intéressé par la carrière de zoologue, influencé par la lecture d'un poème intitulé Nature, attribué à Goethe, de Carl Brühl lors d'une conférence publique.