Han ble født i Janesville i Wisconsin som det yngste av de fem barna til advokat Paul Murray Ryan og Elizabeth A. «Betty» (født Hutter). Han er av irsk og tysk avstamning, og tilhører den 5. generasjonen av sin familie som er født i Janesville. Oldefaren Patrick William Ryan etablerte entreprenørfirmaet Ryan Incorporated Central i 1884. Som unggutt ble Paul Ryan tidlig interessert i friluftsliv, mye på grunn av moren. Som 16-åring fant han sin far død av hjerteinfarkt, 55 år gammel. Han mottok derfor sosialhjelp frem til han ble 18 år, og sparte pengene til collegeutdannelse. Ryans farfar og oldefar hadde også dødd av hjerteinfarkt, henholdsvis 57 og 59 år gamle.