Była blisko związana ze swoim ojcem, lecz miała trudną relację z matką, a napięcie między nimi zaczęło się w młodym wieku Barbary.
Rodzina McClintocków przeniosła się do Brooklynu w 1908 i McClintock uzyskała średnie wykształcenie w Erasmus Hall High School. Otrzymała dyplom na początku 1919. Podczas nauki w liceum odkryła swoją miłość do nauki i utwierdziła się w swoim samotniczym charakterze. Chciała kontynuować naukę na Uniwersytecie Cornella na Wydziale Rolnictwa. Matka odmawiała wysłania jej do college’u z obawy, że będzie to dla niej oznaczać staropanieństwo. McClintock została niemal powstrzymana od rozpoczęcia studiów, lecz jej ojciec zainterweniował tuż przed rozpoczęciem rejestracji i rozpoczęła je w 1919.
Edukacja i badania w Cornell McClintock rozpoczęła swoje studia na Wydziale Rolnictwa w 1919. Tam działała w samorządzie studenckim i dostała zaproszenie do kobiecego bractwa, jednak wkrótce przekonała się, że woli nie dołączać do formalnych organizacji. Zamiast tego zajęła się muzyką, zwłaszcza jazzem. Studiowała botanikę, w 1923 roku uzyskując tytuł licencjata. Jej zainteresowanie genetyką rozpoczęło się z pierwszym kursem w tej dziedzinie w 1921. Był on oparty na podobnym kursie oferowanym na Uniwersytecie Harvarda i prowadzony przez Claude’a Burtona Hutchisona, botanika i genetyka.