Bill Bowermans far, Jay, ble født i Portland i Oregon, og var en tidligere guvernør av delstaten Oregon og tilhørte det republikanske parti; moren hans, Elizabeth Hoover Bowerman, hadde vokst opp i Fossil i Wheeler County i samme delstat. Familien kom tilbake til Fossil etter at foreldrene ble skilt i 1913. Bill Bowerman hadde en eldre bror og søster, Dan og Mary Elizabeth «Beth»; og en tvillingbror, Thomas, som døde i en heisulykke da han var to år gammel.