Narodila se v roce 15. dubna 1938 jako "Claude Joséphine Rose Cardinale" rodičům sicilského původu, kteří po tři generace žili v Tunisku. I když její předci pocházeli ze Sicílie, v jejich rodině v Tunisku se mluvilo pouze francouzsky, neboť to byla jedna z úředních řečí země, a jí samé se dostalo francouzské, nikoliv italské výchovy. Jako dítě zažila v Tunisku boje na africké frontě druhé světové války, což pro ni znamenalo ukrývání se ve sklepeních společně s rodiči a mladšími sourozenci (sestra a dva bratři) a časté stěhování.