Sebagai seorang anak tentara, Douglas MacArthur lahir pada 26 Januari 1880, di Little Rock Barracks, Little Rock, Arkansas, dari pasangan Arthur MacArthur, Jr., seorang kapten Angkatan Darat AS, dan istrinya, Mary Pinkney Hardy MacArthur (berjuluk "Pinky"). Arthur, Jr. adalah putra dari yuris dan politikus kelahiran Skotlandia Arthur MacArthur, Sr., Arthur kemudian meraih Medal of Honor atas jasanya dalam Union Army pada Pertempuran Missionary Ridge saat Perang Saudara Amerika, dan dipromosikan pada pangkat letnan jenderal. Pinkney datang dari keluarga berpengaruh asal Norfolk, Virginia. Dua saudaranya bertarung untuk kawasan Selatan dalam Perang Saudara, dan menolak untuk menghadiri pernikahannya. Arthur dan Pinky memiliki tiga putra, dimana Douglas menjadi anak bungsu, setelah Arthur III, lahir pada 1 Agustus 1876, dan Malcolm, lahir pada 17 Oktober 1878. Keluarganya tinggal di serangkaian pos Angkatan Darat di Barat Lama Amerika. Kondisinya primitif, dan Malcolm wafat karena campak pada 1883. Dalam memoirnya, Reminiscences, MacArthur menulis "Aku belajar menunggang dan menembak bahkan sebelum aku dapat membaca atau menulis—bahkan, hampir sebelum aku bisa berjalan dan berbicara."



Masa di garis depan berakhir pada Juli 1889 saat keluarganya pindah ke Washington, D.C., dimana Douglas masuk Force Public School. Ayahnya diposkan ke San Antonio, Texas, pada September 1893. Disana, MacArthur masuk West Texas Military Academy, dimana ia dianugerahi medali emas untuk "beasiswa dan penempatan". Ia juga ikut serta pada tim tenis sekolah, dan bermain dalam tim sepak bola dan tim bisbol dari sekolahnya. Ia diangkat menjadi valedictorian, dengan rata-rata tahun terakhir 97.33 dari 100. Ayah dan kakek MacArthur gagal memajukan persetujuan presidensial Douglas kepada United States Military Academy di West Point, pertama dari Presiden Grover Cleveland dan kemudian dari Presiden William McKinley. Setelah dua penolakan tersebut, ia diberi pelatihan dan pengarahan pribadi oleg guru perguruan tinggi Milwaukee Gertrude Hull. Ia kemudian menjalani eksaminasi untuk sebuah pelantikan dari anggota Kongres Theobald Otjen, yang memberikannya skor 93.3 pada tes tersebut. Ia kemudian menulis: "Ini adalah sebuah pelajaran yang tak pernah kulupakan. Persiapan adalah kunci kesuksesan dan kemenangan."

MacArthur masuk West Point pada 13 Juni 1899, dan ibunya juga pindah kesana untuk bermukim di Craney's Hotel, yang berdekatan dengan halaman Academy. Perpeloncoan merebak di West Point pada masa itu, dan MacArthur dan teman sekelasnya Ulysses S. Grant III meraih perhatian khusus dari para kadet selatan sebagai putra jenderal dengan ibu yang tinggal di Craney's. Saat Kadet Oscar Booz meninggalkan West Point setelah dipelonco dan kemudian meninggal akibat tuberkulosis, terdapat sebuah penyidikan kongresional. MacArthur dipanggil untuk menghadap kepada sebuah komite Kongresional khusus pada 1901, dimana ia dites melawan para kadet yang dimasukkan dalam perpeloncoan, namun mengurungkan perpeloncoannya sendiri meskipun para kadet lainnya memberikan cerita lengkap kepada komite tersebut. Kongres kemudian melarang tindakan "perpeloncoan, tirani, pelecehan, penistaan, penghinaan atau hal-hal tak berperikemanusiaan", meskipun perpeloncoan tetap dilanjutkan. MacArthur menjadi seorang korporal di Company B pada tahun keduanya, sersan pertama di Company A pada tahun ketiganya dan Kapten Pertama pada tahun terakhirnya. Ia menjadi pemain kiri pada tim bisbol, dan secara akademik meraih nilai sebesar 2424.12 dari 2470.00 atau 98.14, skor tertinggi ketiga yang pernah tercatat, mula-mula lulus dalam kelas beranggotakan 93 orangnya pada 11 Juni 1903. Pada masa itu, kadet-kadet berpangkat tinggi lazim dimasukkan ke United States Army Corps of Engineers, sehingga MacArthur diangkat menjadi letnan kedua dalam korps tersebut.



MacArthur menjalani kelulusannya dengan orangtuanya di Fort Mason, California, dimana ayahnya, yang sekarang menjadi mayor jenderal, bertugas sebagai komandan Department of the Pacific. Setelah itu, ia bergabung dengan 3rd Engineer Battalion, yang diberangkatkan ke Filipina pada Oktober 1903. MacArthur dikirim ke Iloilo, dimana ia menaungi pembangunan sebuah dermaga di Camp Jossman. Ia ditugaskan untuk melakukan survei di Kota Tacloban, Kota Calbayog dan Kota Cebu. Pada November 1903, saat bekerja di Guimaras, ia disatroni oleh sepasang brigand atau gerilyawan Filipina; ia tembak dan bunuh keduanya dengan pistolnya. Ia dipromosikan menjadi letnan pertama di Manila pada April 1904. Pada Oktober 1904, tur tugasnya dihentikan saat ia terserang malaria dan kurap saat melakukan survei di Bataan. Ia kembali ke San Francisco, dimana ia ditempatkan di California Debris Commission. Pada Juli 1905, ia menjadi kepala teknisi Division of the Pacific.

Pada Oktober 1905, MacArthur meraih perintah untuk datang ke Tokyo untuk dilantik menjadi aide-de-camp untuk ayahnya. Seorang pria yang mengenal MacArthur pada masa itu menyatakan bahwa: "Arthur MacArthur merupakan seorang pria egotistik yang sangat flamboyan yang pernah ku lihat, sampai aku bertemu putranya." Mereka menginspeksi basis-basis militer Jepang di Nagasaki, Kobe dan Kyoto, kemudian melakukan perjalanan ke India melewati Shanghai, Hong Kong, Jawa dan Singapura, mencapai Kalkuta pada Januari 1906. Pada India, mereka mengunjungi Madras, Tuticorin, Quetta, Karachi, Frontier Barat Laut dan Perlintasan Khyber. Mereka kemudian berlayar ke Tiongkok melewati Bangkok dan Saigon, dan berkunjung ke Kanton, Tsingtao, Peking, Tientsin, Hankow dan Shanghai sebelum kembali ke Jepang pada bulan Juni. Pada bulan berikutnya, mereka kembali ke Amerika Serikat, dimana Arthur MacArthur meneruskan tugasnya di Fort Mason, dengan Douglas masih menjadi aide-nya. Pada bulan September, Douglas meraih perintah untuk melapor kepada 2nd Engineer Battalion di Barak-Barak Washington dan masuk ke Engineer School. Disana, ia juga bertugas sebagai "seorang aide untuk membantu fungsi-fungsi Gedung Putih" atas permintaan Presiden Theodore Roosevelt.

Pada Agustus 1907, MacArthur dikirim ke kantor distrik teknisi di Milwaukee, dimana orangtuanya tinggal. Pada April 1908, ia ditempatkan di Fort Leavenworth, dimana ia diberi komando pertamanya, Company K, 3rd Engineer Battalion. Ia menjadi ajudan batalion pada 1909 dan kemudian perwira teknisi di Fort Leavenworth pada 1910. MacArthur dipromosikan menjadi kapten pada Februari 1911 dan dilantik menjadi kepala Military Engineering Department dan Field Engineer School. Ia ikut serta dalam penugasan di San Antonio, Texas, bersama dengan Maneuver Division pada 1911 dan bertugas di Panama untuk menjalankan tugas pada Januari dan Februari 1912. Kematian mendadak ayahnya pada 5 September 1912 membuat Douglas dan saudaranya Arthur kembali ke Milwaukee untuk merawat ibu mereka, yang kesehatannya menurun. MacArthur meminta untuk dialihkan ke Washington, D.C. sehingga ibunya dapat berdekatan dengan Johns Hopkins Hospital. Army Chief of Staff, Mayor Jenderal Leonard Wood, menyerahkan materi tersebut kepada Menteri Peran Henry L. Stimson, yang mengabulkan permintaan MacArthur untuk ditempatkan di Office of the Chief of Staff pada 1912.