Дед Унгерна по отцовской линии был управляющим суконной фабрикой в Кертеле на острове Даго, а отец, доктор философии Лейпцигского университета, служил в Петербурге в Министерстве государственных имуществ.
После переезда семьи в Ревель летом 1887 года Теодор-Леонгард-Рудольф совершил поездку по Южному берегу Крыма с целью изучить перспективы развития там виноградарства. Путешествие было предпринято по заданию Департамента земледелия Министерства государственных имуществ. Свои выводы Унгерн-старший изложил в солидном сочинении. Умер он в 1918 году.
В 1891 году родители пятилетнего Роберта развелись, мальчик остался с матерью. Через три года она вторично вышла замуж – за барона Оскара Федоровича Гойнинген-Гюне. Брак этот как будто оказался счастливым, Софи-Шарлотта родила ещё сына и дочь. Семья постоянно проживала в Ревеле, выезжая летом в родовое имение Ервакант недалеко от Ревеля. Мать Унгерна умерла в 1907 году. А отношения с отчимом у пасынка не сложились. У Романа был также родной младший брат Константин.
Роман недолго посещал Николаевскую гимназию Ревеля, откуда был исключен, по словам его двоюродного брата Арвида Унгерн-Штернберга, «из-за плохого прилежания и многочисленных школьных проступков». Характер у Романа с детства проявился весьма скверный.
После ухода из гимназии Унгерн, по утверждению одного из биографов барона, Н. Н. Князева, некоторое время учился в Императорском Александровском лицее, славном именами Пушкина, Дельвига, Горчакова и многих других. Унгерн якобы готовился к дипломатической карьере. Однако и здесь, судя по всему, строптивый барон не удержался и вынужден был уйти в частный пансион Савича. Впрочем, должен сказать, что Князев – в части сведений, сообщаемых о детстве и юности барона, автор весьма ненадежный. Достаточно сказать, что годом рождения Унгерна он называет 1882 год. Так что вполне вероятно, что ни в каком Александровском лицее барон на самом деле никогда не учился.
По выбору матери Роман отправился учиться в петербургский Морской кадетский корпус – весьма элитное учебное заведение. При поступлении юноша изменил имя на русское – Роман Фёдорович. Зачислен он был на казенный кошт приказом от 5 мая 1903 года. Однако военным моряком не стал. Согласно распространенной легенде, едва началась война с Японией, 17-летний барон решил ехать на фронт и, за год до выпуска оставив учебу, поступил вольноопределяющимся в пехотный полк. За храбрость в боях получил светло-бронзовую медаль «В память русско-японской войны» и звание ефрейтора.
Но в действительности все было совсем не так возвышенно. В Морском корпусе Роман учился ничуть не более прилежно, чем в Ревельской гимназии. Особенно хромала дисциплина. Вот выдержки из его аттестационной тетради: «Поздно встал. Суббота без отпуска»; «Самовольно вышел из фронта. 1 сутки ареста»; «Курил в палубе, лежа на койке. Строгий арест на 2 суток»; «Стоя при вахтенном начальнике, уходил со своего места и на замечание вахтенного начальника: «Куда Вы уходите, несмотря на то что Вам мною приказано быть на шканцах» – отвечал: «Я не рассыльный, чтобы стоять на одном месте». Строгий арест на 3 суток и ставить на время отдыха на шканцы в течение месяца»; «Будучи арестован, убежал из карцера и гулял по шканцам, пока часовой уносил посуду от обеда. Продолжение ареста на 1 сутки»; «Выслан из класса за драку с товарищем. Не был на вечернем уроке Закона Божия. Идя во фронте, держал руку в кармане. Строгий арест на 3 суток»; «Испачкал стол чернилами и на замечание преподавателя ответил: «Я делаю это по привычке». Строгий арест на 3 суток»; «Выслан из класса на уроке корабельной архитектуры: во время ответа урока, которого не знал, на замечание преподавателя: «Ваше объяснение не понятно» ответил: «Очень жаль». Строгий арест на 2 суток»; «Выслан из класса за то, что в то время, когда помощник инспектора делал замечание, смеялся. Строгий арест на 1 сутки»; и т. д. В результате 5 мая 1904 года Унгерн был оставлен на второй год в младшем специальном классе. А 8 февраля 1905 года было «предложено родителям барона Унгерна-Штернберга, поведение которого достигло предельного бала (4) и продолжает ухудшаться, взять его на свое попечение в двухнедельный срок, предупредив их, что если по истечении этого времени означенный кадет не будет взят, то он будет из корпуса исключен». И 18 февраля родители, чтобы предотвратить неизбежное исключение, забрали Романа из корпуса.
Так что Унгерн покинул корпус отнюдь не потому, что горел желанием драться против японцев, а по причине своего плохого поведения и прилежания, сделавших неизбежным его отчисление.