وُلد كولينز في [[ستونتون]]، [[فيرجينيا]]، وهو أصغر أولاد فليتشر كولينز ومارغاريت جيمس كولينز الأربعة. نشأ كولينز في مزرعة صغيرة في وادي شيناندوا في فيرجينيا، وتعلم في بيته حتى وصل إلى الصف السادس.<ref>Google Book Search [[Theلغة Languageالله of God: A Scientist Presents Evidence for(كتاب)|لغة Beliefالله]], [https://books.google.com/books?id=JcMCmBnpHGsC&dq=%22language+of+god%22+collins+homeschool&pg=PP1&ots=qQM1QRH3B5&source=bn&sig=mdeuF90uw_WdkUokgoXgrtMYBX8&hl=en&sa=X&oi=book_result&resnum=4&ct=result#PPA13,M1 Chapter 1]</ref> وبعدها التحق بمدرسة روبرت إي. لي الثانوية في ستونتون، فيرجينيا. كان كولينز يطمح إلى أن يكون كيميائيًا في فترة الجامعة، ولم يبد أي اهتمام بمجال الأحياء الذي وصفه بالفوضوي. نال كولينز درجة بكالريوس العلوم في الكيمياء من جامعة فيرجينيا في عام 1970. ومضى يستأنف دراسته حتى يحصل على درجة دكتوراه الفلسفة في الكيمياء الفيزيائية من [[جامعة ييل]] في عام 1974،<ref name="thesis-collins-1974">{{cite thesis|url=https://search.proquest.com/docview/288233821/|title=Semiclassical theory of vibrationally inelastic-scattering, with application to proton + hydrogen molecule.|date=1974|publisher=[[Yaleجامعة Universityييل]]|type=Ph.D.|last=Collins|first=Francis Sellers|via=[[ProQuest]]|url-access=limited|oclc=702791906}}</ref> حيث أثار أحد مساقات الجامعة عن الكيمياء الحيوية اهتمامه بهذا المجال. وبعد استشارة مرشده من جامعة فيرجينيا، كارل تريندل، قرر كولينز أن يغير مجال دراسته، والتحق بمدرسة الطب في جامعة كارولينا الشمالية في شابل هيل، ونال درجة دكتوراه الطب فيها عام 1977.<ref>{{Cite web
