Figlio di Rudolf, Walter Nowotny aveva due fratelli, Rudolf e Hubert. Entrambi scelsero la carriera militare. Nato a Gmünd, in Austria, il 7 dicembre 1920, visse con la famiglia dal 1925 al 1935 nel piccolo comune di Schwarzenau, sempre in Austria. Frequentò la scuola a Laa an der Thaya, e, diventato cittadino tedesco in seguito all'annessione dell'Austria alla Germania nel 1938, una volta completati gli studi si arruolò il 1º ottobre 1939 nella Luftwaffe, l'aeronautica militare tedesca. Completò il suo allenamento da pilota il 19 agosto 1940 alla Jagdfliegerschule 5 (5ª scuola di caccia aerea) di Schwechat con il grado di Feldwebel (maresciallo) e il brevetto di pilota militare.