David Andrew Sinclair est né en Australie en 1969 et grandit à St Ives, en Nouvelle-Galles du Sud. Sa grand-mère paternelle émigre en Australie à la suite de la répression du soulèvement hongrois de 1956, et son père change le nom de famille de Szigeti en Sinclair. Il obtient un baccalauréat ès sciences à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, à Sydney, et reçoit le prix du Commonwealth australien. En 1995, il obtient un doctorat en génétique moléculaire de la même école, se concentrant sur la régulation des gènes chez la levure.