Коллинз родился на Нью-Кавендиш-стрит, 11, Мэрилебон, Лондон, в семье известного художника-пейзажиста Королевского академика Уильяма Коллинза и его жены Гарриет Геддес. Названный в честь своего отца, он быстро стал известен под своим вторым именем, в честь его крестного отца Дэвида Уилки. Семья переехала на Понд-стрит, Хэмпстед, в 1826 году. В 1828 году родился брат Коллинза Чарльз Олстон Коллинз. Между 1829 и 1830 годами семья Коллинзов дважды переезжала: сначала на Хэмпстед-сквер, а затем на Порчестер-Террас, Бэйсуотер. Уилки и Чарльз получили раннее образование у матери дома. Семья Коллинзов была глубоко религиозной, и мать Коллинза заставляла своих сыновей строго посещать церковь, что не нравилось Уилки. В 1835 году Коллинз начал посещать школу при академии Мейда-Вейл. С 1836 по 1838 год он жил с родителями в Италии и Франции, что произвело на него большое впечатление. Он выучил итальянский, пока семья была в Италии, и начал изучать французский язык, на котором со временем стал свободно говорить. С 1838 по 1840 год он посещал частную школу-интернат преподобного Коула в Хайбери, где над ним издевался мальчик, который заставлял Коллинза рассказать ему историю, прежде чем позволить ему пойти спать. «Именно этот зверь первым пробудился во мне, его бедная маленькая жертва, сила, о которой, если бы не он, я, возможно, никогда бы не осознал… Когда я закончил школу, я продолжил рассказывать истории для собственного удовольствия», - сказал позже Коллинз. В 1840 году семья переехала в дом 85 по Оксфорд-Террас, Бэйсуотер. В конце 1840 года он бросил школу и поступил учеником клерком в фирму по торговле чаем Antrobus & Co, принадлежавшую другу отца Уилки. Он не любил свою канцелярскую работу, но продолжал работать в компании более пяти лет. Первый рассказ Коллинза «Последний кучер сцены» был опубликован в журнале Illumination Magazine в августе 1843 года. В 1844 году он отправился в Париж с Чарльзом Уордом. В том же году он написал свой первый роман «Иолани, или Таити, как это было»; Романс, который был представлен Чепмену и Холлу, но отклонен в 1845 году. Роман остался неопубликованным при его жизни. Коллинз сказал об этом: «Мое юношеское воображение буйствовало среди благородных дикарей в сценах, которые заставили уважаемого британского издателя заявить, что невозможно поместить его имя на титульном листе такого романа». Именно во время написания этого романа отец Коллинза впервые узнал, что его предположения о том, что Уилки последует за ним и станет художником, ошибочны. Уильям Коллинз планировал, что Уилки станет священнослужителем, и был разочарован отсутствием интереса у сына. Вместо этого в 1846 году он поступил в Линкольнс-Инн, чтобы изучать право, по инициативе своего отца, который хотел, чтобы он имел стабильный доход. Уилки проявлял лишь небольшой интерес к юриспруденции и большую часть времени проводил с друзьями и работал над вторым романом «Антонина, или Падение Рима». После смерти отца в 1847 году Коллинз выпустил свою первую опубликованную книгу «Воспоминания о жизни Уильяма Коллинза, эсквайра, Р.А.», опубликованную в 1848 году.
