James Marshall Hendrix naît le 27 novembre 1942 à Seattle (État de Washington). Il est le premier fils de Al Hendrix et de Lucille Hendrix, née Jeter. Al Hendrix ne rencontre son fils que trois ans plus tard car il doit faire face à ses obligations militaires. Incapable d'assumer l'éducation de son fils, sa mère ne s'en occupe pas. Démobilisé, Al Hendrix récupère Johnny Allen, qu'il rebaptise James Marshall (peut-être parce que l'amant de Lucille s'appelait John Williams) et propose à Lucille de s'installer ensemble. Lucille donne naissance à Leon Hendrix en 1948.[2] Le couple s'entend très mal, ne cesse de se disputer et finit par divorcer le 17 décembre 1951.[3]
James est profondément affecté par les conditions de pauvreté et la négligence dans lesquelles il a grandi, mais aussi les troubles familiaux qu'il a vécus dans son enfance, le divorce de ses parents lorsqu'il avait 9 ans, et surtout le décès de sa mère, alcoolique, en février 1958. Hendrix est battu à maintes reprises par son père, Al Hendrix, qui souffrait lui aussi de graves problèmes d'alcool.
Le fait que James Marshall Hendrix ait vécu son enfance à Seattle explique peut-être la facilité avec laquelle il a réussi à transgresser les diverses barrières raciales ou culturelles. En effet, il a vécu dans un quartier où les échanges entre communautés étaient constants. Certes il y avait de la ségrégation, mais dans des proportions infiniment moindres que dans le sud. James lui-même est d'ascendance mélangée, noire, blanche et amérindienne (Cree).
Son premier instrument de musique est un harmonica offert par son père pour ses 4 ans, mais il s'en lassera vite. Il acquiert alors sa première guitare à 15 ans (une acoustique d'occasion à 5 $), remplaçant avantageusement l'ukulélé à une seule corde que son père lui avait donné après l'avoir surpris en train de jouer avec un balai ! Dès lors, il apprend la guitare en autodidacte en y consacrant tout son temps libre. Ses résultats scolaires s'en ressentent rapidement, mais Hendrix a désormais une obsession : devenir musicien.[6] Assez rapidement, le jeune Jimmy (pas encore Jimi) rejoint son premier groupe, The Velvetones. Il se procure sa première guitare électrique, une Supro Ozark 1560S, qu'il utilise avec son groupe suivant The Rocking Kings.
En 1961, mêlé à une histoire de voiture volée[8], Hendrix préfère s'enrôler dans l'armée américaine plutôt que de risquer la prison. En novembre 1962, il obtient le droit de porter l'écusson des Screaming Eagles, la 101e division aéroportée. Affecté à Fort Campbell, Kentucky, Hendrix forme The King Casuals avec Billy Cox à la basse.Hendrix raconte par la suite qu'il a été réformé en raison d'une blessure consécutive à un saut en parachut, mais il y a controverse sur ce point.