Уильям Пенн родился 14 октября 1644 года в Тауэр-Хилл, в Лондоне в семье английского адмирала сэра и вдовы голландского капитана, дочери богатого купца из Роттердама — Маргарет Джаспер. Уильям Пенн-старший служил во флоте кромвелевской республики во время английской гражданской войны, и в 1652 году в награду за заслуги получил от Оливера Кромвеля богатое поместье в Ирландии. Захват ирландских земель англичанами, а также начало колонизации Ирландии послужили поводом к ирландскому восстанию 1641 года, которое было окончательно подавлено в 1652 году. На момент рождения сына капитану Пенну было двадцать три года. Это был честолюбивый офицер военно-морского флота, отвечавший за подавление ирландского восстания и блокирование ирландских портов. Уильям Пенн-старший был единственным моряком, удостоенным чести быть генералом морского флота.