Диего Ривера родился 8 декабря 1886 года в городе Гуанахуато на северо-западе Мексики в зажиточной семье. По отцовской линии он происходил из испанской знати. У Диего бы брат-близнец, умерший в двухлетнем возрасте. Его мать была конверсо, еврейкой, чьи предки были насильно обращены в католицизм. Рассказывая о себе, Ривера писал в 1935: «Моё еврейство — главная часть моей жизни».
C 1896 по 1902 год брал уроки рисования и живописи в Академии художеств Сан-Карлос в Мехико. За успехи был премирован стипендией, которая позволила художнику поехать в Испанию.
С 1907 по 1921 год Ривера жил в Европе. Учился в Академии художеств в Мадриде (1907), затем жил и работал в Париже (1909—1920), в Италии (1920—1921). Побывал также в Бельгии, Нидерландах и Великобритании. Был близко знаком с парижской художественной элитой, в том числе с Пабло Пикассо, Альфонсо Рейесом и другими.