Maria Montessori wurde am 31. August 1870 in Chiaravalle in der Provinz Anconas geboren. Ihre Mutter Renilde Montessori, geb. Stoppani (1840 – 1912), stammte aus einer Gutsbesitzerfamilie und ihr Vater Alessandro Montessori (1832 – 1915) war Finanzbeamter. Der Vater war eher konservativ eingestellt, ihre Mutter vertrat jedoch eher liberale Ansichten. Was sich später auf die Berufswahl von Maria auswirkte.
Nach der sechsjährigen Grundschulzeit, beschloß Maria 1883 auf eine naturwissenschaftlich-technische Sekundarschule zu gehen, welche normalerweise nur von Jungen besucht wurde. Ihr Vater konnte diese Wahl mit seinem kleinbürgerlichen Weltbild nur sehr schwer vereinbaren, doch ihre Mutter stelle sich aufgrund ihrer offenen Weltanschauung auf die Seite Marias. Die Ausbildung an der Sekundarschule schloss sie mit großem Erfolg, vor allem in Mathematik, ab. Ihr Berufswunsch hatte sich während dieser Zeit geändert, sie wollte nun Ärztin werden.
Der Arztberuf war zu jener Zeit in Italien eine reine Männerdomäne. Alessandro, ihren Vater, überzeugte Maria insofern, dass er ihr das Studium nicht verbat, jedoch entstand durch diese Entscheidung ein tiefer Bruch zwischen den Beiden. Zunächst verwehrte man ihr die Zulassung zum Medizinstudium, weshalb sie 1890 Naturwissenschaften an der Universität in Rom studierte. Letztendlich waren ihre Bemühungen zum Medizinstudium zugelassen zu werden von Erfolg gekrönt. So begann sie 1892 als erste Frau das Medizinstudium. Sie musste viel Kritik und Diskriminierungen über sich ergehen lassen, zum Beispiel durfte sie beim Sezieren der Leichen nicht mit Männern in einem Raum sein, was zur Folge hatte, dass sie abends und allein im Anatomiesaal arbeitete.
Kurz vor der Beendigung ihres Medizinstudiums musste sie vor all ihren Mitstudenten einen Vortrag halten. Sie bewältigte diese Aufgabe mit Bravur und ihr Vater, welcher dem Vortrag beigewohnt hatte, war so stolz auf seine Tochter, dass sie sich wieder versöhnten. Am 10. Juli 1896 promovierte Maria und wurde die erste Ärztin Italiens, die „Dottoressa“.
In den Jahren 1896 – 1906 arbeitete sie erst in einer chirurgischen Klinik, später begann sich für die Pädagogik zu interessieren und arbeitete nun in einer psychiatrischen Klinik für geistig behinderte Kinder.