梁思成是梁启超长子。

梁思成出生于日本东京。1912年，辛亥革命后，梁思成随父母从日本回国，在北京崇德国小及汇文中学（1912—1914）就学。

1915年，梁思成入北平清华学校（清华大学前身），1923年毕业于清华学校高等科。1924年，和林徽因一起赴美国费城宾州大学建筑系学习，1927年获得学士和硕士学位，又去哈佛大学学习建筑史，研究中国古代建筑。