Дуглас Моусон родился 5 мая 1882 года в Англии в городе Брэдфорде (графство Йоркшир) в старинной английской семье. Его отец в 1884 году, когда будущему исследователю Антарктики было всего два года, ликвидировал свои дела и переселился в Австралию. Поэтому Дуглас Моусон вполне справедливо считал своей настоящей родиной пятый континент и отдал ему всю свою любовь и сыновью привязанность.

Родители Моусона поселились в Австралии на ферме близ Сиднея, и свое детство Дуглас провел среди природы. В 16 лет он поступил в Сиднейский университет на горный факультет.

В 19 лет Моусон получил диплом горного инженера. Но он не оставил университет и продолжал учиться дальше. В 1903 году в течение шести месяцев Моусон находился в экспедиции по изучению геологии Новых Гебрид. Экспедиция исследовала различные районы островов и собрала обширный материал. К концу 1904 года Моусон закончил полный курс по геологии и в 1905 году получил ученую степень бакалавра наук и был приглашен читать лекции по минералогии и петрографии в Аделаидский университет (Южная Австралия).