Народився 11 листопада 1974 року в Лос-Анджелесі, Каліфорнія. Леонардо — єдина дитина автора коміксів Джорджа Ді Капріо (н. 30 листопада 1943) і секретаря суду Ірмелін Інденбіркен (н. 1943). Батько має наполовину італійське (Неаполь), та німецьке (Баварія) коріння. Мати народилася в західнонімецькому Ор-Еркеншвіку в бомбосховищі в родині німця Вільгельма Інденбіркена й емігрантки з Одеси Гелени Інденбіркен (1915—2008, уроджена Олена Степанівна Смирнова), яка перед Жовтневим переворотом виїхала з батьками до Німеччини.