Ludwig van Beethoven nació en una familia musical en Bonn. Aunque no hay registro al respecto, la mayoría de los académicos aceptan el 16 de diciembre de 1770 como su fecha de nacimiento. Una de las razones es que, tanto su familia como su maestro, Johann Albrechtsberger, siempre celebran su cumpleaños en ese día.
Los registros de la iglesia en la parroquia de San Regio también muestran que Ludwig van Beethoven fue bautizado el 17 de diciembre de 1770. Dado que los niños se bautizaban un día después de su nacimiento, esto corrobora la suposición de que nació el 16 de diciembre de 1770.
Su padre, Johann van Beethoven fue tenor. Para aumentar sus ingresos, también proporcionó lecciones de piano y violín; pero era mejor conocido por su alcoholismo.
Su madre, María Magdalena nee Keverich, estuvo casada con Johann Georg Leym, quien murió cuando ella tenía diecinueve años. Su hijo, Johann Peter Leym, también murió en la infancia.
María Magdalena tuvo siete hijos con su segundo marido, Johann van Beethoven, de los cuales Ludwig van Beethoven nació en segundo lugar. Como su hermano mayor, también llamado Ludwig van Beethoven, murió en la infancia, se convirtió en el hijo mayor sobreviviente.
Entre sus cinco hermanos menores, solo dos hermanos, Kasper Anton Karl Van Beethoven y Nicholas Johann Van Beethoven llegaron a la edad adulta. Otro hermano, Franz Georg van Beethoven y dos hermanas Anna Maria Francisca van Beethoven y Maria Margaretha Josepha van Beethoven murieron en la infancia.
El joven Ludwig a menudo era sacado de la cama en medio de la noche y se le ordenaba actuar para los compañeros de copas de su padre, sufriendo golpizas si él protestaba. A medida que Beethoven se desarrollaba, quedó claro que para alcanzar la madurez artística tendría que abandonar Bonn.
A la edad de doce años, Beethoven era un prometedor teclista. En 1783 apareció la primera obra publicada de Beethoven, un conjunto de piezas de teclado. En 1787 viajó a Viena, Austria, aparentemente para buscar a Wolfgang Amadeus Mozart para ser su alumno. Se vio obligado a regresar a Bonn para cuidar a su madre enferma, que murió varios meses después. Su padre murió en 1792.