Wilkie Collins est né au 11 New Cavendish Street, Marylebone, Londres, fils du célèbre peintre paysagiste académicien royal William Collins et de son épouse Harriet Geddes. Nommé d'après son père, il fut rapidement connu par son deuxième prénom, en l'honneur de son parrain, David Wilkie. La famille déménagea à Pond Street, Hampstead, en 1826. En 1828 naquit son frère Charles Allston Collins. Entre 1829 et 1830, ils s'installèrent à Hampstead Square puis à Porchester Terrace, Bayswater. Wilkie et Charles reçurent leur première éducation de leur mère à la maison. La famille était profondément religieuse, et sa mère imposait une stricte fréquentation de l'église, ce que Wilkie n'aimait pas. En 1835, il commença l'école à l'académie Maida Vale. De 1836 à 1838, il vécut avec ses parents en Italie et en France, ce qui le marqua profondément. Il apprit l'italien et commença le français, qu'il maîtriserait plus tard. De 1838 à 1840, il fréquenta l'internat privé du révérend Cole à Highbury, où il fut victime de harcèlement de la part d'un garçon qui l'obligeait à raconter une histoire avant de le laisser dormir. « C'est cette brute qui éveilla en moi, sa pauvre petite victime, un pouvoir dont sans lui je n'aurais jamais eu conscience... Quand j'ai quitté l'école, j'ai continué à raconter des histoires pour mon propre plaisir », dit-il plus tard. En 1840, la famille déménagea au 85 Oxford Terrace, Bayswater. Fin 1840, il quitta l'école et devint apprenti commis chez Antrobus & Co, marchands de thé, emploi qu'il détesta mais conserva plus de cinq ans. Sa première nouvelle, The Last Stage Coachman, parut dans l'Illuminated Magazine en août 1843. En 1844, il voyagea à Paris avec Charles Ward. La même année, il écrivit son premier roman, Iolani, ou Tahiti telle qu'elle était, soumis à Chapman and Hall mais refusé en 1845 ; le roman ne fut pas publié de son vivant. Collins en dit : « Mon imagination juvénile s'emballait parmi les nobles sauvages, dans des scènes qui firent déclarer à l'éditeur britannique respectable qu'il était impossible de mettre son nom sur la page de titre d'un tel roman. » C'est durant l'écriture de ce roman que son père apprit que Wilkie ne deviendrait pas peintre. William Collins avait destiné Wilkie à la prêtrise et fut déçu par son manque d'intérêt. En 1846, sur l'initiative de son père qui voulait lui assurer un revenu stable, il entra à Lincoln's Inn pour étudier le droit. Wilkie montra peu d'intérêt pour le droit et passa la plupart de son temps avec des amis à travailler sur un second roman, Antonina, ou la chute de Rome. Après la mort de son père en 1847, Collins produisit son premier livre publié, Mémoires de la vie de William Collins, Esq., R. A., paru en 1848.