Евгений Тарле родился в еврейской семье, был назван Григорием. Отец, Вигдор Тарле, принадлежал к купеческому сословию, но занимался в основном воспитанием детей; служил распорядителем магазинчика, принадлежавшего киевской фирме, а управлялась там его жена. Он владел немецким и даже переводил Достоевского. Мать происходила из семьи, в истории которой было много цадиков — знатоков и толкователей Талмуда. Детство и ранняя юность Тарле прошли в Херсоне, где царил межнациональный мир. В Одессе, в доме старшей сестры он познакомился с известным историком-византинистом профессором (впоследствии академиком) Ф. И. Успенским. По его совету и рекомендации Тарле был принят в Императорский Новороссийский университет. Успенский свёл Тарле с его будущим учителем — профессором университета св. Владимира (Киев) Иваном Васильевичем Лучицким. На второй учебный год Тарле перевёлся в Киев. В Киеве, в августе 1893 г. Тарле крестился по православному обряду в Софийском соборе и был наречён Евгением.
Причина принятия православия была романтична: ещё со времён гимназии Тарле любил очень религиозную русскую девушку из дворянской семьи — Лёлю (Ольгу Григорьевну) Михайлову, и чтобы они могли соединиться, он принял православие. Вместе они прожили 60 лет. Своё этническое происхождение Тарле никогда не скрывал. Стала знаменитой его фраза «…я не француз, а еврей, и моя фамилия произносится Та́рле», произнесённая им на первой лекции по новой истории Европы и Северной Америки первому курсу историко-международного факультета МГИМО МИД СССР осенью 1951 года («В СССР вовсю набирала обороты антисемитская кампания, не за горами было дело „врачей-убийц“, официально, по „пятому пункту“ в анкете, в МГИМО тогда не было ни одного еврея…»)
Как многие студенты Киевского университета того времени (например, как Бердяев), он пошел в марксистские кружки социал-демократов. Там Тарле делал доклады, участвовал в дискуссиях, «ходил в народ» — к рабочим киевских заводов. 1 мая 1900 года Тарле был арестован вместе с другими членами кружка на студенческой квартире во время доклада Луначарского о Генрихе Ибсене и выслан под гласный надзор полиции по месту жительства своих родителей в Херсон. Как «политически неблагонадёжному», ему запрещалось преподавать в императорских университетах и в казённых гимназиях. Через год его допустили к защите магистерской диссертации. Его магистерская диссертация об английском утописте Томасе Море (1901 г.) была написана в духе «легального марксизма».
В 1903 году после прошений, поддержанных видными профессорами, полиция разрешила Тарле преподавание на почасовой основе приват-доцентом в Петербургском университете. В феврале 1905 года он был арестован вновь за участие в студенческой сходке и снова отстранён от преподавания в университете.
18 октября 1905 года Тарле был ранен конными жандармами на митинге у Технологического института в Петербурге. Митинг был посвящён поддержке царя Николая II и его манифеста о «гражданских свободах» от 17 октября 1905 года. Манифест амнистировал всех неблагонадёжных, и Тарле вернулся в Петербургский университет.
В 1909—1910 годах состоял в качестве «сведущего лица» (выражение охранного отделения) при социал-демократической фракции в Государственной думе III созыва, занимаясь экономическими и финансовыми вопросами (в момент написания записки «выслан за границу»).
«Круг его общения составляли А. Достоевская и С. Платонов, Н. Кареев и А. Дживелегов, А. Амфитеатров и Ф. Сологуб, П. и В. Щеголевы, В. Короленко и А. Кони, Н. Рерих и И. Грабарь, К. Чуковский и Л. Ф. Пантелеев и многие другие».