Hijo del notario Pietro (Petracco) di Ser Parenzo, pasó su infancia en el pueblo de Incisa in Val d'Arno, cercano a Florencia, pues su padre había sido desterrado de Florencia por los güelfos negros en 1302 a causa de sus relaciones políticas con Dante, que era güelfo blanco. El notario y su familia marcharon luego a Pisa y a Marsella. La familia llegó a Aviñón en 1312 y Frances-co se instaló en Carpentras, donde aprendió humanidades con el profesor toscano Convene- voleda Prato. Pasó toda su juventud en la Provenza, asimilando la lírica trovadoresca, y empezó a estudiar Derecho en Montpellier a comienzos del otoño de 1316; allí conoció a varios miembros de la familia Colonna, y luego pasó a la Universidad de Bolonia; ya entonces manifestó un gran amor por la literatura latina clásica, en especial por Cicerón; pero su padre, enemigo de esas lecturas, que veía poco provechosas, arrojó esos libros al fuego en 1320; la leyenda cuenta que la desesperación de Petrarca fue tal que tuvo que sacar lo que quedaba de ellos de la chimenea.
Tras la muerte de su padre regresó a Provenza e hizo los votos eclesiásticos menores. El 6 abril 1327, viernes santo, vio por primera vez a Laura, la mujer que idealizaría en sus poemas, en Aviñón. Poco se sabe de ella, aunque es muy posible que fuese la dama Laure de Noves, casada con un antepasado del marqués de Sade y, por tanto, llamada tras su matrimonio Laure de Sade (1310-1348).