Gregory Pecks foreldre skilte seg da han var bare fem år gammel, og han vokste opp hos mormoren, som tok ham med på kino hver helg. Som tiåring begynte Gregory Peck på en romersk-katolsk militærskole i Los Angeles. Det var en pensjonatskole, og mens han gikk der, døde mormoren. Som fjortenåring flyttet han til sin far i San Diego. Der gikk han på high school, og i 1934 ble han student ved delstatens lærerhøyskole, som nå er en del av University of California, San Diego. Der tok han for første gang kurs i drama og i retorikk. Lærerkurset var ettårig, og etter å ha fullført det ønsket han å studere medisin for å bli lege. Han begynte derfor på University of California, Berkeley, og for å få råd til skolepengene tok han en deltidsjobb som ryddegutt på et kjøkken, mot at han fikk spise gratis. Han kom inn i teatermiljøet på Berkeley, og deltok i fem oppsetninger.