I sin nya bok Unfiltrerad skriver den Golden Globe-nominerade skådespelerskan: "Många av mina djupaste osäkerheter härrör från dessa problem med min pappa."
Hon skrev också ett öppet brev till Genesis trummis, säger att hon förlåter honom för "inte alltid att vara där" och "inte vara den pappa jag förväntade mig".
Collins lämnade Lilys mamma Jill Tavelman när skådespelerskan var fem.
I sin essäbok, Unfiltrerad: No Shame, No Regrets, Just Me, förklarar den 27-årige stjärnan sin far sedan flyttade från England till Schweiz, där han stannade i mer än två decennier.
"Han kanske fortfarande levde, men för det mesta kändes det som om han var helt borta", skriver Lily. "Jag visste att han älskade mig, men han var inte fysiskt närvarande för att berätta för mig."
Hon säger att en "terrible discose" utvecklades mellan henne och Collins - som har fyra andra barn - när hon blev äldre.
"Han antog att allt alltid var bra eftersom jag aldrig sa något annat. Det upprättade ett skadligt mönster.
"Och jag har insett att många av mina djupaste osäkerheter härrör från dessa problem med min pappa. Det har tagit mig mer än ett decennium att lösa några av dem (andra jag fortfarande löser) och att äntligen bygga upp modet att tala mitt sinne till honom."
The Mirror Mirror and Love, Rosie skådespelerska - nominerad till en Golden Globe i år för regler Ansök inte - uppmuntrar sina läsare att dela ett öppet brev hon skrev med sina fäder, eller att skriva sina egna.
I det försäkrar hon sin far att hon alltid kommer att behöva honom och "alltid vara din lilla flicka", men säger också till honom: "Vi gör alla val och, även om jag inte ursäktar några av dina, i slutet av dagen kan vi inte skriva om det förflutna. Jag lär mig att acceptera dina handlingar och tala om hur de fick mig att känna.
"Jag accepterar och hedrar sorgen och ilskan jag kände mot det du gjorde eller inte gjorde, gjorde eller inte gav mig."
Hon fortsätter: " Jag förlåter dig för att du inte alltid var där när jag behövde det och för att du inte var den pappa jag förväntade mig. Jag förlåter misstagen du gjorde.
"Och även om det kan verka som om det är för sent, så är det inte det. Det finns fortfarande så mycket tid att gå framåt."
Lily, vars bok publiceras av Ebury Press på tisdagen, slutar med att säga: "Jag älskar dig av hela mitt hjärta, mer än du någonsin kommer att veta."
Följ oss på Facebook, på Twitter @BBCNewsEnts, eller på Instagram på bbcnewsents. Om du har en berättelse förslag, maila underhållning.news@bbc.co.uk.
Lily Collins säger att det var "smärtsamt" att hennes musikerfar Phil var frånvarande från mycket av sin barndom.