周敦颐字茂叔，道州营道楼田堡人，是出身汝南周氏一支。周敦颐有一个大他十岁的同父异母哥哥周砺，有一个大他五岁的姐姐周季淳，还有一个小他四岁的弟弟周敦贲，兄弟姐妹间的感情极好。
天禧五年重阳节，其父周辅成同几位兄弟一起聊天，共度重阳。当时秋高气爽，远处青山如黛，近处田野里面的禾根豆一片金黄。特别是村前五个土墩子，引起大家的兴趣。大家商量着要为这五个土墩子起个名，但一时又想不出什么名最为合适。
这时，正在旁边玩耍的小敦颐，看到大人们沉思的样子，脱口而出，说这五个土墩就像五颗星星。那东边的叫木星，南边的叫火星，西边的叫金星，北边的叫水星，中间的叫土星，合在一起，干脆就叫做“五星堆”。大人们听了，觉得小敦颐讲得有道理，于是就将这五个土墩正式命名为“五星堆”，并作为楼田保的一景。
周敦颐从小聪明好学，勤于思考。遇到什么问题，都喜欢寻根究底，不搞明白决不罢休。他经常提出一些稀奇古怪的问题，如什么天上的星星是怎么来的，太阳为什么东起西落，月亮为什么有盈亏圆缺，为什么会刮风下雨，地上的万事万物是怎么形成的。对于周敦颐提出的问题，周辅成总是不厌其烦，尽自己所知给予解答。当然，这其中的很多问题，周辅成是没有办法回答清楚的。
随着年龄的增长，周敦颐的知识不断增长，学业大有进步。到十二三岁，周敦颐读完了《四子书》等儒家典籍，有的还能背诵得滚瓜烂熟。周敦颐还能写出一手好文章，不仅立意新颖，而且有着自己的独特见解。
天圣七年，十四岁的周敦颐请示父母，在仆人周兴的陪伴下，带着简单的生活行李和书本，揣着许多想不明白的问题，奔向月岩，专心读书思考。月岩位于都庞岭东麓，距周敦颐故居约七公里。岩洞内周围削壁千仞，白石璀莹。这个巨大的岩洞，还有东西两座洞门。最为奇特神秘的是，在这个岩洞内的不同位置，可以看到不同的景物变化。
如果从东洞门进，朝西洞门行走，往头上的洞口看去，开始只能见到一弯“残月”，形似蛾眉，如下弦月。再往前走，那“月亮”像镰刀、像小船，由缺而圆。到了岩洞中央，当顶便是一轮“皓月”，成为“望月”。继续往前走，这轮“皓月”又逐渐由圆而缺，最后又是蛾眉一弯，成为“上弦月”。正是由于这种不同方位引起的景物变化，使月岩在人们心目中充满了神秘感，月岩的名气也不胫而走。周敦颐就是在那里读书，并悟得了“无极而太极”的道理。
天圣八年，周敦颐父亲因病去世。经过两个多月的旅途奔波，周敦颐跟着母亲投靠了舅舅龙图阁学士郑向。因为他聪慧仁孝，深得郑向的喜爱。又因为他酷爱白莲，郑向就在自家宅前西湖凤凰山下的构亭植莲，周敦颐负笈其间参经悟道。
郑向依据官衔，按照惯例，可得到朝廷恩荫，准许一名子弟出来做一名小官。爱之如子的舅舅将这个机会给了他，周敦颐就此当上了朝廷将作监的主簿。同一年，周敦颐娶朝廷兵部职方郎中陆参之女陆氏为妻。