Deng nasceu em Wau, Sudão (atualmente Sudão do Sul) e é membro do grupo étnico Dinka. Quando jovem, seu pai Aldo, membro do parlamento sudanês, mudou a família para o Egito para escapar da Segunda Guerra Civil Sudanesa. No Egito, eles conheceram o ex-jogador Manute Bol que ensinou o irmão mais velho de Deng, Ajou Deng, a jogar basquete e também serviu como mentor para o próprio Luol. Quando eles receberam asilo político, sua família emigrou para Brixton, sul de Londres.