Le Play er søn af en toldbetjent og har studeret på École Polytechnique og École des Mines. Han interesserede sig for sociologiske spørgsmål allerede som ung mand på École des Mines, hvor han blev ven med en tilhænger af den socialistiske tænker Saint-Simon. I slutningen af 1820'erne foretog Le Play en enorm vandretur i Tyskland for at undersøge dens miner. I 1830 skadede en laboratorieulykke Le Play's venstre hånd alvorligt og efterlod ham invalide for livet. Mens han var ved at komme sig i Paris, var han vidne til begivenhederne i juli Revolution
, og derefter besluttede sig for at studere de problemer, der plager det franske samfund.