Młodość i wykształcenie Ruby Payne-Scott urodziła się 28 maja 1912 w Graftonie jako córka Cyrila Payne-Scotta i jego żony Amy z domu Neale. Później przeprowadziła się do Sydney, gdzie zamieszkała u ciotki. Uczęszczała tam do szkoły podstawowej w (1921–1924) oraz do Cleveland-Street Girls' High School (1925–1926), a edukację średnią ukończyła w . Jej świadectwo ukończenia szkoły obejmowało wyróżnienia z matematyki i botaniki.
Zdobyła dwa stypendia umożliwiające podjęcie studiów na Uniwersytecie w Sydney, gdzie studiowała fizykę, chemię, matematykę i botanikę. W 1933 roku uzyskała stopień BSc – jako trzecia kobieta, która ukończyła tam fizykę – a następnie stopień MSc z fizyki w 1936 roku oraz dyplom nauczycielski () w 1938 roku. Otrzymała nagrodę Norberta Quirka z matematyki, a wspólnie z R.H. Healeyem – stypendia Deasa Thomsona i Waltera Burfitta z fizyki.