Patricia Era Bath nacque il 4 novembre 1942 ad Harlem, New York, da Rupert Bath, un immigrato di Trinidad, primo macchinista di colore sull'Interborough Rapid Transit Company della metropolitana di New York, e da Gladys Bath nata Elliott, discendente di schiavi africani e nativi americani Cherokee. La madre, casalinga e collaboratrice domestica, investì stipendi e risparmi per la formazione scolastica dei suoi figli. Lei stessa destò nella figlia l'interesse per la scienza acquistandole un set di chimica. In un'intervista rilasciata al Time la Bath racconta: