Отец Виссариона Иван (Ванно) жил в принадлежавшем князьям Мачабели крупном осетинском селе Диди Лило, где и родился Виссарион. Мать Сталина Екатерина (Кеке) была дочерью крепостных крестьян князей Амилахвари. Ее отца звали Георгий (Глах, Габриэль) Геладзе (Гелашвили). Он был выходцем из района Казбеги в Южной Осетии и жил в селении Свенети вблизи Гори, а затем переселился в предместье Гори Гамбареули. По профессии Глах был то ли гончаром, то ли кирпичником, а в Гамбареули переквалифицировался в садовника. Судя по всему, родители Сталина имели осетинское происхождение, но уже считали себя грузинами.
Отец Сталина сильно пил и в 1883 году поссорился с женой и уехал в Тифлис, с тех пор бывая дома лишь наездами. В 1892 году они окончательно расстались.
В шестилетнем возрасте из-за ушиба у Иосифа (Сосо) случилось гнойное воспаление локтевого сустава левой руки. В результате локтевой и плечевой суставы атрофировались. Сухорукость не позволяла ему играть во многие детские игры, ограничивая его общение со сверстниками, что он болезненно переживал. В 1888 году мать отдала Сосо в местное духовное училище. Сперва он два года учил русский язык, а затем поступил в первый класс. В духовном училище Сосо учился очень хорошо. 2, 3 и 4-й классы окончил по первому разряду первым и получил похвальный лист. Его рекомендовали в Тифлисскую духовную семинарию, куда он и поступил в 1894 году. А вот здесь уже начались проблемы. Среди первых учеников Иосиф не был, и его зачислили не полным пансионером, целиком обеспечивавшимся на казенный счет, а только полупансионером, вынужденным частично оплачивать свое содержание.
В семинарии Иосиф увлекся марксистской литературой, прочел первый том «Капитала» Карла Маркса. Читал и художественную литературу, грузинскую – романтическую, русскую – реалистическую. Сталину нравились «Господа Головлевы» Салтыкова-Щедрина, «Мертвые души» Гоголя, «Ярмарка тщеславия» Уильяма Теккерея. Из грузинской прозы он увлекся романами о разбойниках Александра Казбеги (в честь одного из героев он взял позднее свой революционный псевдоним «Коба»). Из грузинской поэзии с увлечением читал поэму Ильи Чавчавадзе «Разбойник Како». Особенно ему нравился эпизод, когда Како убивал помещика, до этого избившего его старого отца. Сталин также знал наизусть многие стихи из «Витязя в тигровой шкуре» Шота Руставели, читал стихи Ильи Чавчавадзе и Важи Пшавелы. Он и сам начал писать. Его стихотворение «Утро» вошло в изданную в 1916 году хрестоматию грузинской литературы.
В 1896 году на уроке в семинарии у Иосифа конфисковали романы Виктора Гюго «Девяносто третий год» и «Труженики моря» – как произведения запрещенной к чтению светской литературы. Его наказали карцером и изъяли абонементный лист Тифлисской Дешевой библиотеки: воспитанникам семинарии запрещалось читать иные книги, кроме тех, что имелись в семинарской библиотеке. В 1898 году Иосиф удостоился карцера за то, что активно протестовал против обысков, периодически устраивавшихся инспекцией в комнатах семинаристов. Успеваемость Иосифа постоянно деградировала. Если первый класс он закончил по 1-му разряду со средним балом 4, 5, то в третьем не получил ни одной годовой пятерки, а по церковной истории и Священному писанию имел тройки. В четвертом классе Джугашвили удостоился тройки по поведению, по Священному писанию заработал двойку, а единственную четверку имел только по церковно-славянскому пению. Весной 1899 года он отказался сдавать экзамены за пятый класс. По всем предметам он тогда имел тройки.
Манкировать учебой Иосиф стал после того, как с осени 1896 года начал посещать нелегальный ученический кружок, где читали легальную, но светскую литературу, что семинаристам было категорически запрещено. В 1897–1898 годах Сосо установил контакты с тифлисскими социал-демократами. Он так увлекся марксизмом, что собирался выучить немецкий, но дальше чтения со словарем ни в немецком, ни в других иностранных языках, кроме русского, не продвинулся.
В августе 1898 года Джугашвили приняли в члены тифлисской организации грузинской социал-демократической организации «Месаме-даси», позднее влившейся в РСДРП. В «Месаме-даси» он принадлежал к радикальному меньшинству и резко критиковал лидера организации Ноя Жорданию и других будущих меньшевиков за отказ от решительных методов борьбы вроде демонстраций и политических забастовок.
В мае 1898 года прежний руководитель семинарского кружка Сеид Девдориани закончил семинарию и поступил в Юрьевский университет. Теперь кружок возглавил Джугашвили, быстро переориентировавший его с просветительских на общественно-политические цели.