John McCain nasceu em 29 de agosto de 1936 na Estação Aérea Naval de Coco Solo, localizada na Zona do Canal do Panamá, sendo filho do oficial naval John S. McCain Jr. (1911–1981) e Roberta Wright McCain (nascida em 1912). Na época de seu nascimento, o Canal do Panamá estava sob domínio dos Estados Unidos. McCain tinha um irmão mais novo chamado Joe e uma irmã mais velha chamada Sandy. Sua árvore genealógica inclui antepassados escoceses e ingleses. Seu pai e seu avô paterno, John S. McCain Sr., tornaram-se almirantes de quatro estrelas da Marinha dos Estados Unidos.