พระอุบาลีคุณูปมาจารย์ มีนามเดิมว่า ฟู บรรเลง เกิดเมื่อวันที่ 11 เมษายน พ.ศ. 2444 ภูมิลำเนาอยู่บ้านหนน้ำคือกลาง ตำบลในเมือง อำเภอเมืองแพร่ เป็นบุตรนายหนานแสนกับแม่เจ้าฟอง บรรเลง (นัดดาพระยาพิมพิสารราชา เจ้าผู้ครองนครแพร่องค์ที่ 21) [1] ได้ศึกษาจนจบชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 และสอบได้ประกาศนียบัตรครูชั้นต้น

ต่อมาได้บรรพชาเป็นสามเณร ณ วัดมหาธาตุยุวราชรังสฤษฎิ์ราชวรมหาวิหาร เมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม พ.ศ. 2461 โดยมีสมเด็จพระวันรัต (เฮง เขมจารี) ขณะดำรงสมณศักดิ์ที่พระธรรมไตรโลกาจารย์ เป็นพระอุปัชฌาย์ และอุปสมบทเป็นพระภิกษุเมื่อวันที่ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2464 ณ วัดเบญจมบพิตรดุสิตวนารามราชวรวิหาร โดยมีสมเด็จพระวันรัต (จ่าย ปุณฺณทตฺโต) เป็นพระอุปัชฌาย์ พระธรรมวโรดม (โชติ ธมฺมปฺปชฺโชติโก) และสมเด็จพระอริยวงศาคตญาณ สมเด็จพระสังฆราช (ปลด กิตฺติโสภโณ) เป็นคู่พระกรรมวาจาจารย์ หลังบวชแล้วได้ศึกษาพระปริยัติธรรมจนสอบได้นักธรรมชั้นโทและเปรียญธรรม 6 ประโยค