Programuje od dzieciństwa, zaczynał na Atari, które kupił jego ojciec. Mając około 10-12 lat napisał program ZuckNet umożliwiający komunikację między komputerami w jego domu i gabinecie dentystycznym ojca. Stworzył też m.in. grę komputerową z bitwami na śnieżki. Gdy miał 11 lat rodzice zatrudnili korepetytora programowania, z którym Mark raz w tygodniu ćwiczył.
Rozpoczął edukację w szkole średniej Ardsley High School, ale przeniósł się i w 2002 ukończył prywatną szkołę Phillips Exeter Academy w Exeter (hrabstwo Rockingham w stanie New Hampshire), która przygotowywała go do nauki w szkole wyższej. W tym samym roku rozpoczął studia na Uniwersytecie Harvarda w Cambridge, uczył się psychologii i informatyki. Był członkiem żydowskiego bractwa Alpha Epsilon Pi. Na Harvardzie kontynuował swoje wcześniejsze projekty, m.in.: Coursematch – projekt pozwalający studentom widzieć listę pozostałych studentów zapisanych na ten sam rok, Facemash.com – strona typu rating site, która pozwalała na ocenę zamieszczonych na niej zdjęć użytkowników pod kątem atrakcyjności. W ciągu pierwszych czterech godzin odwiedziło ją 450 osób, którzy wygenerowali 22 tys. odsłon. Zuckerberg wykradł wykorzystane zdjęcia z baz danych studentów uczelni.