Вильгельм Конрад Рентген родился 27 марта 1845 года в Леннепе, близ Дюссельдорфа, в семье владельца фабрики сукна Фридриха Конрада Рентгена. Мать, Шарлотта Констанца (в девичестве Фровейн), была родом из Амстердама. Вилли очень уважал свою мать и сохранил привычку сверять свои поступки с тем, что сказала бы по этому поводу его мать. Был единственным ребёнком в семье. Отец видел в нём продолжателя своего дела.