Né à Covent Garden à Londres en 1775, William Turner est le fils d'un barbier et fabricant de perruques, William Gay Turner. Sa mère, Mary Marshall, perd progressivement la raison, probablement à cause du décès de la jeune sœur de William, Helen, morte en 1786. Elle mourra d'ailleurs dans un asile en 1804.

Le jeune Turner est envoyé en 1785 chez un de ses oncles maternels à Brentford, petite ville à l'ouest de Londres, sur les rives de la Tamise. C'est là que son intérêt pour la peinture s'éveille. Un an plus tard, il se rend à l'école à Margate, dans le Kent, à l'estuaire de la Tamise. À partir de cette époque, il commence à produire des dessins que son père expose à la vitrine de son commerce.

Il a seulement 14 ans lorsqu'il entre à l'école de la Royal Academy of Arts (11 décembre 1789) puis est admis à la Royal Academy elle-même un an plus tard. Turner marque un vif intérêt pour l'architecture, suivant notamment des cours de perspective et de topographie avec le dessinateur en architecture Thomas Malton, avant que l'architecte Thomas Hardwick ne lui conseille de persévérer dans la peinture. Une première aquarelle de Turner est acceptée à l'exposition d'été de la Royal Academy alors qu'il n'y est élève que depuis un an.

Il subit l'influence d'artistes tels que Guillaume Van de Velde, Aelbert Cuyp, John Robert Cozens, Wilson, Claude Gellée dit Claude le Lorrain ou encore Nicolas Poussin. Il est remarqué par un amateur d'art de l'époque qui lui permet de rencontrer divers artistes comme Thomas Girtin avec qui il se liera d'amitié. Il travaille d'abord la