โดนาเตลโลเป็นลูกของพ่อค้าขนแกะนิกโกเลาะ ดี เบตโต บาร์ดี ผู้เป็นสมาชิกของสมาคมพ่อค้าขนแกะแห่งฟลอเรนซ์ที่เกิดที่งฟลอเรนซ์ราวปี ค.ศ. 1386 โดนาเตลโลได้รับการศึกษาภายในบ้านของตระกูลมาร์เตลลี และการศึกษาเบื้องต้นจากห้องศิลป์ของช่างทอง และต่อมาก็ได้ฝึกงานอยู่ชั่วระยะเวลาหนึ่งกับโลเรนโซ กีแบร์ตี

ขณะที่ร่ำเรียนและทำงานขุดค้นอยู่กับฟีลิปโป บรูเนลเลสกี ในกรุงโรมระหว่าง ค.ศ. 1404 ถึง ค.ศ. 1407 ศิลปินสองคนนี้ก็ได้ชื่อว่าเป็นนักล่าสมบัติ โดนาเตลโลหากินโดยการทำงานกับร้านช่างทอง การทำงานในกรุงโรมเป็นจุดสำคัญของการเปลี่ยนแปลงของการวิวัฒนาการทั้งหลายของศิลปะอิตาลีในคริสต์ศตวรรษที่ 15 เพราะในช่วงนี้เองที่บรูเนลเลสกีทำการวัดโดมของตึกแพนธีอันและสิ่งก่อสร้างโรมันอื่น ๆ ในกรุงโรม สิ่งก่อสร้างของบรูเนลเลสกีและงานประติมากรรมของโดนาเตลโลถือกันว่าเป็นงานเอกในการแสดงออกถึงความก้าวหน้าทางสถาปัตยกรรมและประติมากรรมของยุคดังกล่าว และมามีอิทธิพลต่อจิตรกรอื่น ๆ ของยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาต่อมา