Родился 3 октября 1841 года в купеческой семье Ивана Фёдоровича Мамонтова и Марии Тихоновны Лахтиной, был четвёртым ребёнком. В 1849 году И. Ф. Мамонтов переехал в Москву. Семья Мамонтовых жила богато: арендовала роскошный особняк, устраивала приёмы, балы. Образ жизни Мамонтовых был нетипичен для капиталистов тех времён, связей и знакомств в Москве у И. Ф. Мамонтова не было.