Мать Бальмонта происходила из ярославских дворян, из военной семьи, родилась в 1843 году в Каменец-Подольском, где служил ее отец Николай Семенович Лебедев; позднее он стал генералом. Его братья получили хорошее образование, один из них, инженер, был строителем Мариинской водной системы, другой — Петр Семенович, генерал, служил в Польше, редактировал газету военного ведомства «Русский инвалид». Он написал несколько статей о русских писателях, выступал как историк, перевел с польского «Небожественную комедию» З. Красинского (в 1874 году была напечатана в журнале М. Н. Каткова «Русский вестник»). Дочь П. С. Лебедева, Лидия Лебедева, известна как поэтесса и переводчица. Дед Бальмонта Николай Семенович, как сообщает в мемуарах Е. А. Андреева-Бальмонт, «писал стихи. Его мать, прабабушка поэта, была урожденная Титова, дочь известного в свое время композитора». Можно сказать, что «художественные гены» передались Бальмонту от матери. Она любила и знала музыку, играла на фортепьяно, с успехом выступала в любительских спектаклях, которые нередко сама и ставила, по некоторым сведениям, публиковала статьи и заметки в провинциальной печати.
Вера Николаевна окончила Екатерининский институт в Москве, владела иностранными языками, особенно хорошо — французским, всю жизнь много читала. О широком круге интересов, любви к литературе свидетельствует ее тетрадь, хранящаяся в Российском государственном архиве литературы и искусства. В ней, наряду с разного рода заметками (многие на французском языке), есть выписки и цитаты из произведений русских и иностранных писателей. Среди них Тургенев, Полонский, Плещеев, Песталоцци, Томас Мор, Гёте, Жорж Занд (Санд), Шекспир, Байрон, Спенсер и др. На одной из страниц — биографические сведения о Шелли, который позднее станет любимейшим поэтом Бальмонта.
Вера Николаевна не чужда была либерально-демократических настроений, занималась общественной деятельностью, благотворительностью, содействовала пополнению городской библиотеки книгами и журналами, являлась попечительницей женского училища в Гумнищах, а позднее — женского училища в селе Введенье Шуйского уезда. Дом Бальмонтов в Шуе был открыт для нелегальных и преследуемых лиц. В делах Департамента полиции, находящихся в Госархиве РФ и в Госархиве Владимирской области, хранятся донесения, из которых видно, что семья Бальмонтов считалась неблагонадежной и за ее членами длительное время велась слежка. Это не означает, что семья была революционной, но дух вольнолюбия, сочувствия бедным и угнетенным был свойствен не только матери, но и детям, особенно Константину и Михаилу (который в студенческие годы состоял в социал-демократическом кружке и был особенно близок поэту).
Дмитрий Константинович политикой не интересовался, знал в основном службу и охоту. В семье по существу верховодила мать. Ее темперамента хватало на всё — и на дом, и на общественные дела. Впрочем, последними она занималась иногда охотнее, что вызывало размолвки между родителями. От матери Бальмонту передалось многое. Екатерина Алексеевна отмечала в мемуарах: «Бальмонт любил своих родителей, особенно мать, с которой никогда не переставал общаться. Где бы он ни был, он писал ей, посылал ей свои новые стихи, посылал „подарочки“. Но долго он тяготился ее шумным обществом, ее громким голосом. Лицом и белокуро-рыжей окраской волос он был похож на мать. На отца — чертами лица и кротким характером». Умерла Вера Николаевна в 1909 году и похоронена рядом с мужем в селе Якиманна. Усилиями дальних родственников могилы родителей Константина Бальмонта приведены в порядок, и в 2009 году там установлен памятник.
Детство будущего поэта до десятилетнего возраста прошло на лоне среднерусской природы, в обстановке усадебного быта и сельской тишины. «О, вспомни время золотое…» — писал Бальмонт о детских годах в стихе, вошедшем в первую его книгу «Сборник стихотворений» (Ярославль, 1890). А спустя 40 лет в очерке «На заре» вспоминал это время как «райское, ничем не нарушенное радование жизнью». Картины и впечатления детства особенно ярко, с ностальгическим чувством были воспроизведены Бальмонтом в эмигрантский период в автобиографическом романе «Под новым серпом» (Берлин, 1923). В нем лирический герой выступает под именем Георгия — Егорушки, Горика, Жоржика, родители выведены под фамилией Гиреевы: мать — Ирина Сергеевна, отец — Иван Андреевич, а в их усадьбе Большие Липы нетрудно узнать Гумнищи.
Немало автобиографических примет содержится и в некоторых рассказах, очерках, например в рассказе «Васенька», где поэт вспоминает раннее детство. Конечно, как и другие дети, он играл в прятки, снежки, горелки, другие игры, но более был склонен к уединению на природе, любил цветы, которых было много на лугу и в саду. Сад и цветы станут в его творчестве любимыми образами. Любил также наблюдать за жизнью бабочек, жуков, муравьев, ящериц, птиц и вообще всякого рода живности, безотчетно погружаясь в природный мир.
Второй страстью мальчика было чтение. Уже в пять лет он читал по-русски и по-французски книги с картинками. Чуть позже увлекался книгами о путешествиях, далеких сказочных странах. Рано в его жизнь вошли и стихи. Пушкина он воспринимал так же, как очарование сада, леса, поля. У Лермонтова его пленили «Ангел» и «Горные вершины». Поразили строки Никитина, рисовавшие знакомую картину летнего утра:
Ясно утро, тихо веет
Теплый ветерок,
Луг, как бархат, зеленеет,
В зареве восток.
Круг чтения постепенно расширялся, были прочитаны народные сказки, русская классика от Жуковского до Тургенева. В раннем детстве, как свидетельствует Е. А. Андреева-Бальмонт, наибольшее впечатление на него произвели такие книги, как «Путешествие к дикарям», породившее жажду открытия неизведанного; «Хижина дяди Тома» Гарриет Бичер-Стоу, открывшая мир страданий и заставившая плакать; ершовский «Конек-Горбунок», показавший, что в жизни есть много таинственного, фантастического.
В 1876 году Константина зачислили в подготовительный класс Шуйской мужской прогимназии (позже преобразованной в гимназию). До этого образованием и воспитанием занималась мать, предоставляя сыну большую свободу. Учеба старших детей в гимназии потребовала переезда семьи в город. Собрав необходимые денежные средства, Бальмонты в 1882 году в центре Шуи купили двухэтажный дом, тыльная часть которого выходила в сад и на крутой берег реки Тезы с прекрасными видами на заречные дали. Летом дети купались в реке, плавали на лодке, ловили рыбу, а зимой катались с горок. В Гумнищи лишь наведывались.
В первых двух классах гимназии Константин учился легко и успешно, затем к учению охладел. В третьем классе он просидел два года, в дальнейшем учился то лучше, то хуже, но в целом посредственно. Классическую гимназию он потом не раз вспоминал довольно нелестно; по его словам, она вытравляла из юных умов «все естественное, все природное, всякое вольное движение любопытствующего юного ума», отчего особенно трудно было тем, кто обладал художественным дарованием.