Życiorys Pareto urodził się w Paryżu w domu przy ulicy Guy La Brosse, pod numerem 10. Pochodził z rodziny kupieckiej, jego dziadek Giovanni Lorenzo Bartolomeo został nobilitowany w 1792 roku do tytułu markiza. Był żarliwym republikaninem, zajmował wysokie stanowiska podczas rządów napoleońskich. Giovanni przekazał swojemu synowi, Raffaellemu Paretowi poglądy polityczne. Ten jednak oprócz udziału w powstaniu Mazziniego, nie był tak zaangażowany politycznie jak ojciec. Uprawiał zawód inżyniera budownictwa, interesowała go bardzo hydrologia, z dziedziny której ogłosił kilka doniosłych artykułów. Od 1836 do 1855 Raffaelle przeniósł się z Francji, gdzie chwilowo emigrował po nieudanym powstaniu, do rodzinnych Włoch.
Vilfredo znający równie dobrze język włoski, jak i francuski, dostał staranne wykształcenie w turyńskiej szkole średniej. Po ukończeniu jej z dobrymi ocenami, dostał się do Szkoły Politechnicznej, aby – podobnie jak jego ojciec – zostać inżynierem budownictwa. Jego kolegą podczas studiów był między innymi Galileo Ferraris, późniejszy odkrywca zjawiska wirowania pola magnetycznego. Vilfredo ukończył uczelnię pracą magisterską O podstawowych zasadach równowagi ciał stałych. Ojciec Vilfreda pracował na stanowisku wysokiego urzędnika w Piemoncie, skąd został przeniesiony do Rzymu.