Al-Rantisi dilahirkan di Yibna, berdekatan Jaffa pada 23 Oktober 1947. Semasa Perang Arab–Israel 1948, keluarganya berpindah ke Genting Gaza. Pada tahun 1956, semasa beliau berusia 9 tahun, tentera Israel telah membunuh bapa saudaranya di Khan Yunis: sebagaimana beliau terangkan kepada wartawan Joe Sacco, fakta ini amat penting buat kehidupan masa depannya. Beliau belajar perubatan pediatrik dan genetik di Universiti Iskandariah Mesir, dan bergraduasi pada 1972. Beliau merupakan ahli fizik bertauliah. Semasa pengajiannya di Mesir, beliau telah menjadi anggota Ikhwan Muslimin. Pada 1976, beliau kembali ke Gaza untuk mengajar parasitologi dan genetik di Universiti Islam Gaza.