ถวัลย์ ดัชนี เกิดเมื่อวันที่ 27 กันยายน พ.ศ. 2482 ที่อำเภอเมืองจังหวัดเชียงราย 
ถวัลย์ ดัชนี ศึกษาชั้นมูลและระดับประถมศึกษาที่โรงเรียนเชียงรายวิทยาคม 
จนจบชั้นมัธยมปีที่ 6 ของสมัยนั้น

ถวัลย์ได้รับทุนมาเรียนต่อที่โรงเรียนเพาะช่าง และได้เป็นนักเรียนดีเด่น ด้วยฝีมือการวาดรูปที่แม่นยำ เฉียบคม ฉับไว จึงเป็นหนึ่งในนักเรียนเพาะช่างดีเด่นด้านจิตรกรรม 
ที่ีผลงานได้รับการคัดเลือกไปแสดงในหอศิลป์แห่งชาติ นครโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น 
หลังจากนั้น ถวัลย์ ดัชนี ได้เข้าศึกษาต่อที่คณะจิตรกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร และได้เป็น ศิษย์รุ่นท้ายๆ ของศาสตราจารย์ ศิลป์ พีระศรี

.

ตอนเรียนอยู่ที่ศิลปากรในชั้นปีที่ี 1 ถวัลย์ ดัชนี ทำคะแนนการวาดรูปได้ถึง 100+ 
แต่เมื่อขึ้นปี 2 เขากลับทำได้แค่ 15 คะแนน เพราะเหตุผลที่ศาสตราจารย์ ศิลป์ พีระศรีให้ไว้ว่า 
ปลาของนายไม่มีกลิ่นคาว นกของนายแหวกว่ายไปในอากาศไม่ได้ ม้าของนายไม่สามารถที่จะควบหรือวิ่งทะยานออกไปได้ นายเป็นเพียงแค่นักลอกรูป มันไม่ใช่งานศิลปะ