Nascido em Londres e batizado em 24 de janeiro de 1664, Vanbrugh era o quarto filho (de 19), e filho sobrevivente mais velho, de Giles Vanbrugh, um comerciante de pano de Londres de descendência flamengo-protestante, e sua esposa Elizabeth, viúva de Thomas Barker (por quem a mãe de Vanbrugh teve o primeiro de seus vinte filhos, sua meio-irmã mais velha, Elizabeth), e filha de Sir Dudley Carleton, de Imber Court, em Thames Ditton, Surrey. Ele cresceu em Chester, onde sua família havia sido conduzida tanto pelo grande surto de peste em Londres, em 1665, ou o Grande Incêndio de 1666. É possível que tenha frequentado a Escola do Rei, em Chester, embora nenhum registro de sua estadia como estudioso tenha sobrevivido. Outro candidato teria sido a escola em Ashby-de-la-Zouch, fundada por Henrique Hastings, 3.° Conde de Huntingdon. Também não era incomum que garotos fossem enviados a estudar em escolas longes de casa, ou com um tutor.