Barnes Wallis ble født i Ripley, Derbyshire og utdannet ved i Horsham. Han forlot skolen 17 år gammel i 1905 for å arbeide ved i Blackheath, London. Han byttet etterhvert læretiden sin til et skipsverft på Isle of Wight. Han var opprinnelig utdannet som skipsingeniør og tok en PhD i ingeniørfag i 1922 ved University of London.