瓦特祖先来自英国苏格兰格拉斯哥郡。

1736年1月19日，詹姆斯·瓦特出生于英国苏格兰格拉斯哥附近，克莱德河湾（Firth of Clyde）上的港口小镇格林诺克，瓦特的父亲是熟练的造船工人并拥有自己的船只与造船作坊，还是小镇的官员。瓦特的母亲Agnes Muirhead出身于一个贵族家庭并受过良好的教育。他们都属于基督教长老会并且是坚定的誓约派。尽管瓦特出自于宗教家庭，但他后来还是成为了自然神论者。