Valentina lahir di perkampungan Maslennikovo di Daerah Tutayevsky, Oblast Yaroslavl, Rusia tengah. Ibu bapanya merupakan keturunan Belarus - ayahnya Vladimir Tereshkov merupakan seorang pemandu traktor dan askar yang terlibat dalam Perang Musim Sejuk menentang Finland ketika Valentina berusia 2 tahun, ibunya pula seorang pekerja kilang tekstil. Valentina memulakan persekolahanya pada usia 8 tahun dan berhenti sekolah pada usia 16 tahun, namun masih meneruskan pendidakannya melalui program berjarak jauh.