Il est le fils de Rodulf1 († peu après 1074), un petit noble normand et d'une mère inconnue, qui pourrait être Béatrice († après 1053), l'une des nombreuses nièces de Gunnor2 (voir plus bas).
L'identité de sa mère est sujette à débat, il existe des chartes de donation le mentionnant comme le fils d'Emma, qui serait la seconde femme de son père. Ce mariage n'aurait eu lieu que vers 1055, ce qui est incompatible avec l'âge de Guillaume à la bataille de Hastings en 1066. Il y a donc probablement confusion entre deux Rodulf, père et fils.
Au début du xiie siècle l'archevêque Anselme de Cantorbéry interdit le mariage de Guillaume (II) de Warenne à une bâtarde d'Henri Ier d'Angleterre, pour cause de consanguinité2. Cela tend à confirmer la mention par Guillaume de Jumièges12 que Guillaume est le fils de Béatrice († après 1053), une nièce de Gunnor et le frère de Roger de Mortemer. Pour C. P. Lewis, l'interprétation la plus plausible est que Béatrice était la mère ou la grand-mère de Guillaume de Warenne
