Его родителями были профессор Ленинградского технологического института Анатолий Афанасьевич Медведев и Юлия Вениаминовна Медведева (в девичестве Шапошникова), работавшая преподавателем в Педагогическом институте, а затем экскурсоводом в Павловске. Детство Дмитрия Анатольевича прошло в Ленинграде, где он успешно закончил школу, с любимыми педагогами поддерживает отношения до сих пор.

В юности, как и все учащиеся, он вступил в ряды ВЛКСМ. Позже в Государственном университете Санкт-Петербурга он изучал юриспруденцию и стал аспирантом кафедры уголовного права, где занимался подготовкой диссертации и преподавал. В юности Дмитрий Анатольевич активно занимался спортом и даже был победителем университетских соревнований. В числе увлечений в студенческие годы была также фотография и музыка в стиле хард-рок. Медведев не служил в рядах армии, но принимал участие в военных сборах. В студенческие годы он подрабатывал дворником, получая зарплату 120 руб. в месяц.

По неофициальным данным Дмитрий Медведев является галахтическим евреем, поскольку его мать Юлия Вениаминовна, на самом деле была еврейкой, имя которой Циля. По слухам и отец Медведева имеет еврейские корни и настоящее его имя – Аарон Абрамович Мендель. Эти имена были даны родителям Дмитрия Анатольевича при рождении, однако согласно традиции советского государства были изменены. Сам же премьер носит родовое имя Давид Ааронович Мендель. Косвенным подтверждением этой информации является брак Медведева, который он заключил со Светланой Линник, девичью фамилию ее также считают исконно иудейской. Ещё одним подтверждением теории сокрытия настоящего происхождения Медведева считается тот факт, что на генеалогической выставке в Нижнем Новгороде, которая рассказывала о родословной известных политических деятелей Ленина, Сталина, Ельцина, Путина и других, биография Медведева не была представлена вовсе.