Емельян Иванович Пугачев родился в станице Зимовейской в Области Войска Донского (ныне Котельниковский район Волгоградской области). Считается, что именно в этой станице за сто лет до этого родился другой известный бунтовщик — предводитель широкого казачьего выступления Степан Разин. Точный год рождения Емельяна документально не установлен. Большинство историков считает, что датой его рождения следует считать 1742 год. Его родителями были Иван Михайлович и Анна Михайловна Пугачевы. Его крестной матерью была казачка «по отечеству Игнатьева, а прозванием Ермолова, но как ей имя — не помнит». Крестным же был священник станичной церкви «Казанския богородицы» Тимофей Авдеев; он же и совершил обряд крещения маленького Емельяна. Пугачевы жили в Зимовейской издавна, свою фамилию унаследовав от прозвища деда Емельяна — Михаила Пугача.
Иван Михайлович и Анна Михайловна Пугачевы имели еще троих детей: Дементия, Ульяну и Федосью. На следствии в ноябре 1774 года Пугачев говорил, что его «большой», то есть старший брат Дементий жил в той же станице, но «с ним в разделе, в своем доме». У Дементия с женой Настасьей были два сына и две дочери. Стоит отметить, что Дементий Иванович Пугачев «в злодействе его участия не имел и служил во время Турецкой войны порядочно с должной верностью», за что был освобожден от присмотра, награжден 100 рублями с приказанием впредь именоваться «Дементием Ивановым». О старшей сестре самозванца Ульяне известно только то, что она была замужем за донским казаком той же станицы Федором Брыкалиным. Вторая сестра Емельяна Федосья была замужем за Симоном Павловым, казаком немецкого происхождения (он родился в Шлезвиг-Гольштейне, в Зимовейскую попал еще ребенком, в 1762 году во время Семилетней войны его привез казак Никита Павлов).
О своей семье и детстве Емельян Пугачев на следствии говорил: «...он, Емелька, грамоте ни на каком языке ни читать, ни писать не умеет, и никогда не учился, потому что как он, Емелька, так и отец его... были простые казаки». К этому нужно добавить, что пугачевская семья собственными руками обрабатывала свой земельный надел, что едва ли приносило большой доход. Как указывал на допросе сам Пугачев, семья его принадлежала к православной вере, как и большинство казаков черкасской (малороссийской) станицы Зимовейской, населенной выходцами с Украины, коренное население которой было православным, в отличие от большинства яицких и многих верхнедонских и среднедонских казаков, которые в те времена придерживались старообрядчества.
О детстве Емельяна Пугачева известно очень мало. На допросе в Яицком городке он говорил: «До семнадцатилетняго возраста жил я все при отце своем так, как и другия казачьи малолетки в праздности». Из показаний его первой жены мы даже немного знаем о его детских развлечениях. Так, описывая внешность мужа, она отметила: «...во рту верхнего спереди зуба нет, который он выбил салазками еще в малолетстве в игре». На другом допросе в ноябре 1774 года самозванец показал, что «жил он, Емелька, в помянутом доме отца своего безотлучно до семнадцати лет, где кормился он, пахав сам свой казацкой участок земли, а в самом бывши малолетстве боронил за отцом своим землю».