1911年12月6日生于河北省枣强县肖张镇。祖籍为原山东恩县。
侯仁之出生时，母亲年近四十。父母喜出望外，取名光临，学名仁之。
两年后，弟弟出生，取名重临，学名硕之。兄弟两人自幼手足情深。
童年和少年时代，侯仁之在母亲刘毓兰的细心爱护和独出心裁的教育下，养成喜爱读书、爱惜书籍和勤俭劳动的习惯。
初中毕业后，母亲不幸病逝。侯仁之对母亲的教诲铭记终生。1918年在本镇入小学。因体弱多病而数次休学。1926年入山东德州博文中学读书，初中毕业后转入济南齐鲁大学附属中学。因学潮中断学习，又转回博文中学高中。数次转学对正常学习的颇多损失，侯仁之从大量课外阅读中得到了补偿。少年时代启蒙教育的第一课来自冰心师的文学创作集《超人》，后来开始练习写作和演讲。同时，他还刻苦练习长跑，体质明显增强。1931年秋，转入河北通县潞河中学高三年级就读。
侯仁之第一次来到向往已久的文化古城北平（今北京），从此与北京结下不解之缘。北京城的守望者侯仁之传侯仁之年谱1932年中学毕业。
时值国难当头，受顾颉刚文章和胞弟硕之的影响，选择学习历史当作为社会治病的方向。
侯仁之对母校潞河中学深怀感念之情。
初夏，参加并顺利通过燕京大学国文、英文特别考试（国文考试由冰心主考），入读历史系，获四年奖学金。
大学本科学习期间，接受学贯中西的洪业教授极为严格的治学方法训练，并受积极开拓中国沿革地理广阔领域的顾颉刚教授的启发，开始进入学术研究领域，得到了博闻强记的邓之诚教授的及时指点；同时，受到明初学者顾炎武“经世致用”学术思想的影响，被其“国家兴亡、匹夫有责”之语深深感动。
燕园中为纪念1926年“三·一八”惨案中牺牲的燕京大学女生魏士毅敬立的“魏士毅女士纪念碑”及其铭文使侯仁之深感震撼，成为他入学后所接受的爱国主义教育第一课。碑文铭刻在心，一生难忘。1933年胞弟侯硕之就读于清华大学电机工程系，课余从事译述工作，并喜爱科普读物写作。
兄弟间来往频繁，相互切磋，关系亲密。
侯仁之在燕京大学附中兼课，教学深受学生欢迎。他带领学生周末郊游，相处融洽，亦生亦友，相得其乐；更与学生曹天钦、熊秉明结成忘年交，保持终生友谊。1935年夏，长江中下游遭受水灾。侯仁之发表文章《记本年湘鄂赣皖四省水灾》，载于10月16日出版的《禹贡半月刊》第4卷第1期。
为侯硕之译作《宇宙之大》（［英］金斯著）作序。该书被上海开明书店纳入《开明青年丛书》，于1935年出版。1936年春假期间，燕京大学历史系主任顾颉刚教授为“古迹古物调查实习”课程师生组织“汴洛古迹古物参观团”，由侯仁之领队。
5月，燕京大学1936级学生毕业前夕，侯仁之被推举执笔《1936级班史》。文中引用“殷忧启圣，多难兴邦”，以表达在国难日益深重的时刻，年轻学子挽救祖国于危亡、匹夫有责的信念。
本科毕业，获文学士学位。以清代治河名家靳辅治理黄河水害的史料写就毕业论文《靳辅治河始末》，载于燕京大学《史学年报》。应顾颉刚教授之邀，留校作硕士研究生，兼任系主任顾颉刚的助理，协助古迹古物调查实习课程教学。
为顾颉刚主持编绘的《历史地图底本》作校对工作。夏，参加“禹贡学会”组织的黄河河套水利调查团。
大学本科时，曾住燕京大学未名湖北岸男生宿舍五楼（现北京大学体斋）。研究生、助教时期，曾住六楼（现北京大学健斋）和蔚秀园教工宿舍。1937年撰《陈潢治河》，载于3月7日《大公报·史地周刊》第126期。
7月7日卢沟桥事变，继而北平失陷。顾颉刚教授为躲避日寇追捕被迫离校出走，侯仁之转为洪业教授的研究生。
同年，侯仁之为去上海闸北实习的胞弟硕之送行。此一分别竟为永诀。1938年论文《明代宣大山西三镇马市考》载于《燕京学报》1938年第23期。
侯仁之学术思想开始向历史时期地理学的研究方向发展。洪业教授为之安排去英国利物浦大学地理系学习的计划，因第二次世界大战阻隔，未能实行。1939年8月，与张玮瑛结婚。因国难当头，不张扬婚事。在燕京大学临湖轩东厢举行简单仪式。司徒雷登校长证婚，洪业夫妇和李荣芳夫妇在场。
论文《王鸿绪〈明史·列传〉残稿——明史刊成二百年纪念》，载于《燕京学报》1939年第25期。1940年7月，完成硕士研究生论文《续〈天下郡国利病书〉山东之部》，获文硕士学位，并获得斐陶斐荣誉学会（The Phi Tau Phi Scholastic Honor Society）金钥匙奖。留校任助教。
司徒雷登校长任命夏仁德（R.C.Sailer）为“学生生活辅导委员会”主席，侯仁之为副主席。该委员会负责资助生活困难的学生继续学业，同时秘密协助爱国学生离校，前往解放区和大后方参加抗日救国运动。1941年12月，燕京大学被日寇封闭。
硕士论文《续〈天下郡国利病书〉山东之部》列为《燕京学报》专号之一，由燕京学社出版。
12月8日，太平洋战争爆发，燕京大学被日本侵略者封闭。侯仁之暂返天津后，在天津遭日本宪兵逮捕，被押送至北平沙滩红楼日本宪兵队本部监禁。1942年2月10日，由沙滩红楼转押至东直门内炮局三条日本陆军监狱候审。
2月，长女侯馥兴在天津出生。
6月18日，被日寇军事法庭“以心传心、抗战反日”的“罪名”判处有期徒刑一年，缓刑三年。后取保开释，无迁居旅行自由，寓居位于天津法租界海大道60号的岳父张子翔家。
秋，到位于英租界的私立达仁商学院授课。
出狱后不久，胞弟硕之只身北上途中在陕西遇害的噩耗传来，侯仁之闻讯悲痛欲绝，不能自已。幸得洪业师关怀，教导他继承硕之科普写作的志向，使他振作起来，重获生活勇气。1943年出狱后仍处于日寇监视下。通过中国书店郭纪森先生传递口信和书信，与洪业师保持联系，随时得到指导。
长女周岁时，燕京大学学生张金哲到家中拍摄全家照，为危难岁月留下珍贵纪念。
4月，完成《北平金水河考》初稿。从事有关天津历史与地理的研究。
秋，为摆脱敌伪干扰，转到法国天主教创办的天津工商学院任教，并兼任该学院创办的女子文学院史地系主任。应工商学院“学生俱乐部”邀请，作题为“黄河故事”的讲演，宣扬民族英雄、治河专家陈潢的事迹，激发学生爱国热情。1945年《天津聚落之起源》作为《天津工商学院特刊》出版。
8月15日，日本战败投降。侯仁之应召立即返回燕京大学，为燕大复校工作委员会五成员之一；10月10日，燕京大学重新开学。1946年《北平金水河考》载于《燕京学报》第30期。
8月，长子侯方兴在北平出生；
同月，赴英国利物浦大学地理系进修，师从新任地理系主任、当代历史地理学的奠基人之一、著名历史地理学家达比（H.C.Darby，也译为“德贝”）。达比的学术理论及其对当代历史地理学发展的贡献，使侯仁之深受启发，在新的观点和方法指导下，将北京历史地理的研究提升到新的理论高度。
留英期间，先后担任留英中国学生会副主席和留英中国学生会利物浦分会主席。1949年夏初，论文《北平的历史地理》通过答辩，获哲学博士学位。临行前，分别到英国剑桥和法国巴黎，向曹天钦、熊秉明告别。乘船返回经停香港，到新华社转交托带信件后被安排北上。直到轮船驶出台湾海峡后，才登上甲板发表演说，欢呼回到祖国。9月27日回到北京，重返燕园。
10月1日，参加中华人民共和国开国大典。
在燕京大学历任副教授，教授。1950年应梁思成之邀到清华大学建筑系讲授《市镇地理基础》课程，兼任清华大学营建系教授。
4月，由政务院任命为北京市人民政府都市计划委员会委员（至1954年），进行首都都市计划中新定文化教育区的地理条件和发展过程的考察，作题为《北京海淀附近的地形、水道与聚落——首都都市计划中新定文化教育区的地理条件和它的发展过程》的考察报告。
建议教育部将“大学历史系课程目录”中的“中国沿革地理”，改为“中国历史地理”。
7月，《中国沿革地理课程商榷》一文载于《新建设》第二卷第11期。1951年燕京大学由教育部接管。
同年，迁入燕南园61号居住。
《北京海淀附近的地形、水道与聚落——首都都市计划中新定文化教育区的地理条件和它的发展过程》载于《地理学报》1951年第18卷。1952年院系调整，燕京大学与北京大学合并，任北京大学副教务长兼历史地理系主任。
当选为全国民主青年联合会常务委员及中国地理学会副理事长兼历史地理专业委员会主任委员。1953年《迎接北京建都800周年》载于《地理知识》1953年第1期。1954年8月，当选为北京市人民代表大会代表（至1988年）。1955年《北京都市发展过程中的水源问题》载于《北京大学学报（自然科学版）》第1期。1956年2月，次子侯凡兴在北京出生。
《改造首都自然环境的一个重要措施》一文载于《北京日报》。
