Mike Portnoy ble født og vokste opp i Long Beach i New York. Faren hans var DJ på en lokal radiostasjon, noe som tidlig ga Portnoy en interesse for musikk. Han lærte for det meste seg selv å spille trommer, men han hadde musikkteori som fag på high school. På denne tiden var han med i et par forskjellige band som spilte heavymusikk. Et av disse, Inner Sanctum, gav ut et album. Etter å ha fått et stipend til musikkskolen Berklee College of Music i Boston forlot han bandene. På skolen møtte to av dem som kom til å bli bandmedlemmer i Dream Theater, gitarist John Petrucci og bassist John Myung.