Fassbender dilahirkan pada 2 April 1977 di Heidelberg, Baden-Württemberg. Ibunya, Adele, merupakan bangsa Ireland (dari Larne, County Antrim), sementara bapanya, Josef Fassbender, merupakan bangsa Jerman. Menurut salasiah keluarga Fassbender, ibunya mempunyai pertalian dengan Michael Collins, pemimpin bangsa Ireland semasa Perang Kemerdekaan. Ketika Fassbender berusia dua tahun, ibu bapanya berpindah ke Irish town of Killarney, County Kerry, dimana mereka mengusahakan sebuah restoran, West End House, serta bapanya menjadi tukang masak di sana. Keputusan untuk berpindah ke Kerry dilakukan kerana ibu bapanya mahukan anak-anak mereka membesar di pinggir kota dan bukannya kawasan perindustrian seperti di kediaman lama mereka di Jerman. Fassbender mempunyai seorang kakak, Catherine, seorang ahli neuropsikologi.