Муаммар Каддафи родился в 1940 или 1942 году (7 июня или 19 июня, либо весной или в сентябре) в шатре в Вади-Жараф южнее города Сирт в бедуинской семье, принадлежавшей к арабизированому берберскому племени аль-каддафа. В последующем Каддафи неоднократно подчёркивал своё бедуинское происхождение: "«Мы, сыновья пустыни, располагали свои палатки на расстоянии не менее двадцати километров от побережья. В раннем детстве я ни разу не видел моря»". Он был последним ребёнком и единственным сыном в семье. Его дед был убит в 1911 году итальянским колонистом. Вспоминая своё детство, Каддафи говорил: "«Мы, бедуины, наслаждались свободой среди природы, всё было первозданно чистым… Между нами и небом не было никаких преград»". В 9 лет он пошёл в начальную школу. Следуя за отцом, постоянно кочевавшим в поиске новых, более плодородных земель, Муаммар сменил три школы: в Сирте, Себхе и Мисурате. Отец позднее вспоминал: "«Я не имел денег, чтобы найти сыну угол в Сирте или поручить его знакомым. Он ночевал в мечети, приходил за 30 километров по выходным дням навещать нас, проводил в пустыне, у палатки, свои каникулы»". В юности Муаммар Каддафи был поклонником египетского лидера Гамаля Абделя Насера; участвовал в антиизраильских акциях протеста во время Суэцкого кризиса в 1956 году. В 1959 году в Себхе создаётся подпольная организация, одним из активистов которой становится Каддафи. 5 октября 1961 года организация провела демонстрацию протеста против выхода Сирии из состава Объединённой Арабской Республики, завершившуюся речью возле древней стены города главного организатора мероприятия — Муаммара Каддафи. Через несколько дней он был исключён из школы-интерната Себхи. В 1962 году окончил исторический факультет университета в Бенгази.