Fils aîné de Jean Leclerc du Tremblay, président de la Chambre des requêtes du Parlement de Paris et de Marie Motier de Lafayette, son épouse, il reçut une éducation classique très soignée. Durant son enfance marquée par les guerres de religion, on ne pouvait lui parler qu'en grec ou en latin. Seule sa mère, qui joua un rôle central dans son éducation, pouvait lui parler en français. Il a étudié les auteurs classiques, mais également les auteurs contemporains. En 1595, il fit ses humanités lors d'un long voyage en Italie dont il revint pour embrasser la carrière des armes. Il servit lors du siège d'Amiens en 1597, puis accompagna une ambassade extraordinaire à Londres. Son frère Charles Leclerc du Tremblay sera gouverneur de la Bastille. Il est également l'oncle maternel de Jean et de Sébastien Zamet.