ولد عمرو عبد الباسط عبد العزيز دياب في محافظة ومدينة بورسعيد، وعائلته من قرية سنهوت التابعة لمركز منيا القمح في محافظة الشرقية، ووالدته من مدينة بور سعيد المصرية. ينتمي عمرو دياب لعائلة دياب التي تُعد من أعرق العائلات بمحافظة الشرقية، حيث تتوارث العائلة عمودية قرية سنهوت منذ قرابة 200 عام.[13] عمل والده، عبد الباسط دياب، لدى شركة قناة السويس كَرئيس للإنشاءات البحرية وبناء السفن، وكان ذا صوتٍ جميل مما جعله يشجع ابنه على الغناء. اصطحب معه عمرو عندما بلغ السادسة من عمره إلى مهرجان في بورسعيد 23 يوليو 1967، وزار هُناك محطة الإذاعة المحلية، فكان أول ظهور إذاعي له حيثُ غنى النشيد الوطني المصري (بلادي بلادي). أعجب بصوته محافظ بورسعيد مما جعله يهديه قيثارة. ولكن بعد نشوب حرب 1967 قامت السلطات المصرية بِجلاء سُكان محافظات القناة. اضطرت عائلة عمرو دياب إلى العودة إلى مسقط رأس والده في قرية سنهوت بمركز منيا القمح بِمُحافظة الشرقية، واستقرت هناك.[14] وحصل على درجة البكالوريوس في تخصص الموسيقى العربية من أكاديمية الفنون عام 1983[15] بدأ مسيرته الفنية في نفس العام.