נתניהו נולד ב-1952 בירושלים, בנם של צילה ובן ציון נתניהו, היסטוריון. בשנות השישים, התגוררה המשפחה לסירוגין בארצות הברית ובישראל. בשנת 1970 התגייס לצה"ל, וכאחיו הגדולים, יונתן נתניהו ובנימין נתניהו, שירת בסיירת מטכ"ל. בין המבצעים שבהם השתתף היה מבצע ארגז. לאחר שירותו למד בבית הספר לרפואה של האוניברסיטה העברית בירושלים ואת התמחותו עשה במחלקת הרדיולוגיה בבית החולים "מאונט סיני" שבניו יורק.