Народився у Чугуєві в Україні, походить з родини військового поселенця. Одним із його предків був український козак Ріпа. Хлопцем учився у місцевій іконописній майстерні. В 20 років подався до столиці Російської імперії - Санкт-Петербургу.
З 1883 року в Петербурзькій малювальній школі, у 1864-1871 роках — у Петербурзькій Академії Мистецтв (учень І. Кримського), яку закінчив з золотою медаллю і відбув у студійну подорож до Італії і Франції
Перебування за кордоном
За конкурсне полотно «Христос воскрешає дочку Іаіра» Рєпін отримав право на шестирічне перебування за кордоном в якості академічного пенсіонера за державний рахунок.
Рєпін самовільно скоротив перебування за кордоном, де був у 1873-1876 рр., хоча витратив час на вивчення музейних збірок та творів сучасних французьких майстрів. Більше того, дещо несподіваний у вчинках художник виставив деякі свої твори в Паризькому Салоні, незважаючи на заборону Петербурзької академії. Сам малював відносно мало. Для звіту передав у академію полотно казково-театрального характеру «Садко у підводному царстві» (1876). За пізнішими оцінками найбільш цікавими були етюди Монмартру та Веля.