فلپس در بالتیمور، مریلند متولد شد، و در محلهٔ راجرز فورج در نزدیکی تاوسن بزرگ شد. او در مدرسهٔ ابتدایی راجرز فورج، مدرسهٔ راهنمایی دومبارتون و دبیرستان تاوسن تحصیل کرد. فلپس کوچک‌ترین فرزند بین سه فرزند خانواده است. مادرش، دبوراه سوئه "دِبی" فلپس، مدیر یک مدرسهٔ راهنمایی است. پدرش، مایکل فرد فلپس بازنشستهٔ نظامی پلیس ایالت مریلند است که در دوران دبیرستان و دانشگاه فوتبال بازی می‌کرد و در دههٔ ۱۹۷۰ برای بازی در تیم واشینگتن ردسکینز آزمون داد. فلپس از نژادهای انگلیسی، ژرمنی، ایرلندی، اسکاتلندی و ولزی است. والدین وی در سال ۱۹۹۴، زمانی که او نه ساله بود از هم جدا شدند و طلاق گرفتند، و پدرش در سال ۲۰۰۰ ازدواج مجدد کرد. فلپس بعدها فاش کرد که این طلاق تأثیر منفی شدیدی بر روی او و خواهرانش گذاشته و او با پدرش تا چند سال پس از طلاق فاصله داشته و رابطه‌اش با وی به شکل دورادور بوده‌است. وی در سال ۲۰۰۳ از دبیرستان تاوسن فارغ‌التحصیل شد. فلپس از ۷ سالگی شنا را شروع کرد، تا حدی تأثیر خواهرانش و تا حدی هم تخلیهٔ انرژی زیاد از وی، از جمله دلایل فعالیت او در شنا بود. او پس از بازنشستگی در سال ۲۰۱۶، اظهار داشت: «تنها دلیلی که باعث شد من تا به حال داخل آب باشم این بود که مادرم می‌خواست من تنها شنا را یاد بگیرم. من و خواهرانم عاشق ورزش شدیم و تصمیم گرفتیم که شنا کنیم.»
پدر مایکل در فوتبال چه مقامی به دست اورد؟