당시 여자아이들이 그랬던 것처럼 아르테미시아는 집안에서 부모의 보호를 받으며 자랐다. 여자아이가—혹은 젊은 여성이—혼자 돌아다니기에 로마는 안전하지 않았고, 그러기에 적절한 공간도 아니었다. (그렇게 조심했던 아르테미시아를 성폭행한 사람이 아버지의 친구라는 사실은 놀랍지 않다. 지금도 미성년자를 상대로 벌어지는 성폭력의 93%가 아는 사람의 범행이다. 그런 의미에서 세상은 거의 바뀌지 않았다.—옮긴이) 아르테미시아는 집안의 장녀였고, 밑으로 세 명의 남동생이 있었다. 그리고 그가 12살이 되던 해 어머니가 아이를 낳다가 세상을 떠나면서 동생들의 뒷바라지를 담당하게 된다.

아르테미시아는 정식 교육을 받지 못했기 때문에 글을 읽을 줄 몰랐다가 20대에 이르러서야 비로소 읽고 쓰기를 배웠지만, 완전하지 않아 훗날 그가 남긴 편지에서는 오류가 보인다. 하지만 어릴 때부터 그림을 그리는 것은 막지 않았기 때문에 아버지 오라치오는 아르테미시아의 재능을 일찍부터 확인할 수 있었다. 1612년, 오라치오가 토스카나의 대공녀(Grand Duchess)에게 쓴 편지에는 아르테미시아가 그림을 그리기 시작한 지 "3년 만에 실력이 뛰어나게 성장해서 또래에서 따라올 학생이 없습니다"라는 내용이 있다.

아르테미시아는 아버지의 작업실에서 도제 교육을 받았기 때문에 아버지의 작품이 본보기가 되었다. 남자아이가 그림을 배운다면 교회나 공공건물을 방문해서 그곳에 그려진 그림을 보며 배웠겠지만, 여자아이는 그렇게 할 수 없었다. 다만 동네에 있는 교회인 산타 마리아 델 포폴로(Santa Maria del Popolo)에는 카라바조의 그림 두 점이 있었기 때문에 아르테미시아가 볼 수 있었을 것이다. 하나는 예수의 제자 베드로가 십자가에 거꾸로 매달리는 장면을 묘사한 '십자가에 못 박히는 베드로'이고, 다른 하나는 젊은 바울이 땅바닥에 누워서 천국의 환상을 목격하는 모습을 담은 '다마스쿠스로 가는 길에서의 회심'이다.