贝多芬于1770年12月16日出生，其时波恩是科隆选帝侯的所在地。科隆是莱茵河西岸公国之一，拿破仑在其地“世俗化”以前，由天主教总主教治理。他们热爱世俗活动，经常资助有才华的艺术家。波恩有9560人，其中绝大多数都仰赖选帝侯的产业为生。贝多芬的祖父在选帝侯的唱诗班做低音歌手，父亲约翰·范·贝多芬是唱诗班的男中音。贝多芬这支家族是接近卢万村庄的荷兰后裔。荷兰字“van”意指本源地，并不像德文“von”或法文“de”表示有爵位封号和财产的贵族阶级。祖父和父亲都有酗酒的习惯，贝多芬多多少少也承袭了这种习惯。
1767年，约翰·范·贝多芬娶年轻的寡妇马格达莱纳为妻，她是埃仑布赖特斯泰因一位厨师的女儿。马格达莱纳在当了母亲后，由于温柔慈祥和怡然自得的态度，极为她举世闻名的儿子喜爱。她生了7个孩子，4个在幼年即夭折，长大成人的只有路德维希·范·贝多芬、卡斯帕·卡尔·贝多芬、尼古劳斯·约翰·贝多芬。
贝多芬父亲的唯一收入，是任“选帝侯宫廷男中音”所得的300弗罗林，全家住在波恩的贫民区内。年轻的贝多芬居住的环境和他接触的人群，自然无法把他造就成上流的绅士，贝多芬依旧是粗野而具有叛逆性格的孩子。贝多芬的父亲为了使儿子成为神童以改善家庭状况，或威胁，或利诱这个4岁大的男孩，每天（偶尔在晚上）花许多时间练习键盘琴或小提琴。显而易见，这个男孩对音乐并无内在自发的欲望，因而他父亲督责甚严，经常使贝多芬默默地饮泣。日复一日，虽然折磨依旧，但男孩已渐渐喜爱这种给他带来无数痛苦的艺术。1778年3月26日，8岁的贝多芬和另一个学生在一场公开的音乐会上演奏，此次演奏所得的报酬数目不详。总之，他父亲受此鼓励，即聘请教师指导贝多芬，使贝多芬能更上一层楼，得窥音乐的堂奥。
除此以外，贝多芬几乎未受过正式教育。我们已知贝多芬入学时，学了够用的拉丁文，信函中杂以拉丁文的幽默笔触，读来令人兴趣盎然。贝多芬无师自通了法文（当时的世界语），而且能以法文清晰地写作。无论何种语言，他都未学会正确的书写，同时也很少为标点符号的用法烦心过。贝多芬阅读涉猎的范围，自司各特的小说至波斯的诗文这类有益的书籍，而且随手抄录优美隽永的小品文。仅有的娱乐在手指上，他深爱即席演奏，在此技巧上只有阿卜特·福格勒（Abt Vogler）能和他媲美。
1784年，玛丽亚·特蕾莎的幼子——马克西米利安·弗兰茨受任为科隆选帝侯，定居波恩。马克西米利安生性仁慈，酷爱美食与音乐，遂成为“欧洲最肥胖的人”，同时组成了有31件乐器的管弦乐团。14岁的贝多芬在合奏中弹奏中提琴，列名为“宫廷乐团副风琴手”，年薪150古尔登。1785年，选帝侯接到报告，描述贝多芬为“才能卓越……行为良善恬静，生活困苦”。
虽有种种迹象显示贝多芬在性方面的放纵，但是这个年轻人良好的品行与渐露的才气，使他获得选帝侯的允许与赞助而游学维也纳学习作曲。抵达不久，即为莫扎特接待，莫扎特聆听他的演奏，给了适度的赞赏，使贝多芬大失所望。显然，莫扎特认为他弹奏的乐曲早就一再地预习过。贝多芬疑心莫扎特有这种想法，要求为莫扎特在钢琴上弹出变奏的主题。莫扎特对这个青年想象力的丰富与弹奏时的稳健无误，极为讶异，对他友人说：“留意这孩子，总有一天他会成为全世界瞩目的中心。”这个故事已是家喻户晓了。莫扎特似乎给贝多芬上了几课，由于莫扎特的父亲利奥波德1787年5月28日的去世，及贝多芬母亲濒死的消息传来，终止了他们两人昙花一现的关系。贝多芬匆忙赶回波恩，他母亲过世时，他正侍疾床侧（7月17日）。
贝多芬父亲的男中音嗓子不能唱了，写信给选帝侯诉说他已一贫如洗，希望选帝侯施以援助，结果未能如愿，倒是家中在唱诗班的另一个乐手解了困境。1788年，贝多芬教伊里诺和他的弟弟洛伦兹弹奏钢琴，以增加家庭收入。这两兄弟有教养的富孀母亲，对待年轻教师与她的孩子一视同仁，如此滋生的友谊，稍微能把贝多芬个性上的棱角锉平。
仁慈的伯爵斐迪南·冯·瓦尔德斯坦是一名音乐家，也是选帝侯的密友。瓦尔德斯坦是贝多芬家庭的一大助力，当他得知贝多芬的穷困时，不时接济金钱，却伪装选帝侯所赠。过了不久，贝多芬献给他一首钢琴奏鸣曲（作品53号C大调），上题伯爵的名字。
贝多芬目前需要比以往更多的援助，他意志消沉的父亲整日耽于饮酒，一度为公众唾弃而被捕，费尽了万难才营救出来。1789年，贝多芬还未满19岁，即成为法定的家长，承担起照顾两位弟弟的责任。
11月20日，选帝侯下令免除约翰·范·贝多芬的职务，他200“帝国元”（reichsthaler）的年薪之半，照样付给他，另一半付给他的长子。贝多芬在选帝侯的管弦乐团中仍任首席钢琴手与次席风琴手，以赚取微薄的收入。
1790年，胜利的浪潮席卷伦敦，海顿在回维也纳的途中驻足波恩，贝多芬呈给他近作清唱剧，极得海顿的赏识。也许选帝侯风闻其事，有人提议准贝多芬至维也纳数月，师事海顿，期间仍支领原来任选帝侯音乐家的薪金，即蒙选帝侯的首肯。此恩赐很可能是冯·瓦尔德斯坦伯爵为贝多芬争取到的。瓦尔德斯坦在贝多芬的纪念册上留下了临别赠言：“亲爱的贝多芬，为了实现你长久珍视的愿望，在维也纳停留时，守护莫扎特的精灵正哀哀地哭泣，悲悼她挚爱的亡故……你要不懈地努力，务必从海顿的手中把莫扎特的精神接过来。你的朋友瓦尔德斯坦敬上。”
1792年11月1日，贝多芬离开了波恩、父亲、家庭与朋友。法国革命之师占领了波恩，选帝侯流亡美因茨。终其一生，贝多芬未再见到波恩一面。
