蒂姆·邓肯出生于美属维尔京群岛。他的姐姐特里西亚·邓肯是一名游泳运动员,参加过1988年奥运会游泳比赛。邓肯自幼接受游泳训练,获得过400米自由泳12至13岁年龄组的全国冠军,目标是加入美国游泳队参加1992年奥运会。然而1989年,“雨果”飓风席卷维尔京群岛,摧毁了游泳队训练的泳池,邓肯从小惧怕鲨鱼,不敢下海进行训练,此前从未间断的游泳训练被迫中止。在姐夫里奇·洛瑞和父亲的引导下,邓肯十四岁时开始接触篮球。邓肯身高手大,游泳锻炼出身体的柔韧性,加上不服输的性格和超强的心理素质,让他在篮球领域迅速大放异彩。许多名校都愿意为他提供奖学金,但邓肯最终被维克森林大学魔鬼执事队主教练戴夫·奥多姆说服,承诺加盟该校。1993年,邓肯进入维克森林大学心理学专业就读。在首场对阵阿拉斯加大学的比赛中,邓肯一分未得。之后凭借高强度的训练,邓肯的表现迅速窜升。大学二年级时,在一场对阵华莱士大学的比赛中,邓肯独得25分,杰里·韦斯特当时便认定他将成为1995年的NBA选秀状元,但邓肯在14岁那年曾向得癌症的母亲许下“无论如何都要读完大学拿到学位”的诺言,因此他最终选择留校读书直至毕业。