慶応3年2月14日（1867年3月19日）、遠江国敷知郡山口村（現在の静岡県湖西市山口）に生まれた[3]。父は豊田伊吉、母はゑいであり、佐吉は3男1女の長男だった[4]。山口村は三河吉田藩領であり、豊田家は伊吉が百姓のかたわら大工で生計を立てていた。

豊田家は裕福ではなかったが、とても貧しいということはなかった。幼い頃には坊瀬の妙源寺の寺子屋に通い、1875年（明治8年）には寺子屋から代わった川尻学校に入学した。佐吉は身体がやや弱かったが、在学中の1878年（明治11年）春、愛知県額田郡岡崎町の岩津天満宮に徒歩で参拝した[5]。まだ学校に行けない子供の方が多い時代だったが、佐吉の弟たちも小学校に通っている。豊田家では一人の子供も奉公に出ず、山口村ではやや生活に余裕のある家庭であった[6]。

1878年（明治11年）12月には吉津村川尻小学校を卒業し、父のもとで大工の修業を始めた。だが18歳のころ、「教育も金もない自分は、発明で社会に役立とう」と決心し、手近な手機織機の改良を始めた[7]。1885年（明治18年）には二俣紡績（遠州紡績会社）への就職を希望したが、父の反対で断念した。1886年（明治19年）2月からは山口観音堂で青年らによる山口夜学会を主導した[8]。