Мать Хэмилтона, Кармен Ларбалестир (сейчас Кармен Локхарт), белая англичанка. Отец, Энтони Хэмилтон, — сын чернокожего эмигранта из Гренады.Родители дали имя Льюису в честь американского легкоатлета Карла Льюиса, выигравшего три золота на чемпионате мира 1983 года и четыре золота на Олимпийских играх 1984 года.