E' nato a Philadelphia (8 giugno 1956), dove ha cominciato a studiare piano con Bernard Peiffer all'età di dodici anni incoraggiato dai genitori: Peiffer, un brillante e sottovalutato pianista francese, richiedeva al giovane allievo una nuova composizione ogni settimana che veniva poi rielaborata, estesa, deformata e arricchita. Tale approccio si rivelò basilare nello sviluppo non solo della tecnica sulla tastiera ma anche della teoria jazzistica. Da quel momento i suoi ascolti cominciano a spaziare da Glenn Gould fino a Oscar Peterson, Herbie Hancock e Cecil Taylor. Le lezioni di Peiffer, durate quattro anni, aiutano Uri Caine a trovare la propria sonorità sullo strumento. Quando si iscrive all'università, Caine è già coinvolto nella scena jazzistica della sua città; nel frattempo studia composizione con George Rochberg e George Crumb seguendo contemporaneamente corsi di letteratura. Tali studi generano quella flessibile e raffinata cultura che emergerà successivamente in tutti i suoi dischi. Intanto suona con i grandi maestri che visitano Philadelphia, da Freddie Hubbard a Joe Henderson, Phil Woods e Lester Bowie. La combinazione tra frequentazioni jazzistiche e gli approfonditi corsi di musicologia nei quali gli viene richiesto, per esempio, di identificare da un ascolto di dieci secondi un brano tratto da qualunque repertorio degli ultimi cinque secoli, fanno di Caine una personalità musicale apertissima e sempre pronta a travalicare i confini di tutti i generi.