Batlle naceu o 23 de maio de 1856 en Montevideo, fillo de Lorenzo Batlle y Grau e Amalia Ordoñez. O avó de Batlle, José Batlle y Carreó, chegou a Montevideo no seu propio barco coa avoa de Batlle de Sitjes, unha cidade preto de Barcelona, e construíu un molino de fariña que gañou un contrato para abastecer á Real Armada Española en Montevideo. O avó de Batlle foi leal á coroa española durante as invasións británicas do Río da Prata e os primeiros e segundos intentos de asegurar a independencia uruguaya de España liderada por José Gervasio Artigas, e posteriormente volveu a España en 1814, e o resto da familia Batlle seguiu en 1818. A avó de Batlle morreu en Sitjes en 1823, e o seu avó posteriormente volveu a Montevideo en 1833 para reabrir o molino de fariña. O pai de Batlle, Lorenzo, nacera en Uruguai en 1810, e volveu a Montevideo tres anos antes do resto da familia en 1830, despois dunha extensa educación en Francia e España. O pai de Batlle rapidamente se uniu e converteuse en prominente dentro dos Colorados, e estivo involucrado na Guerra Civil Uruguaia.
, especialmente acompañando persoalmente a Fructuoso Rivera ao exilio en Brasil en 1847. Lorenzo Batlle casou coa nai de Batlle, a filla doutro guerrillero de Colorado, durante a Guerra Civil Uruguaia.