શ્રેયા ઘોષાલનો જન્મ એક બંગાળી પરિવારમાં થયો. તેણીનું બાળપણ પ્રારંભમાં રાજસ્થાન, કોટા નજીકના એક નાના સરખા કસ્બા રાવતભાટા ખાતે વીત્યું. તેણી એક ઉચ્ચ શિક્ષિત પરિવારમાંથી આવે છે. તેણીના પિતા ભાભા પરમાણુ અનુસંધાન કેંદ્ર ખાતે નાભિકીય ઊર્જા સંયંત્ર એન્જીનિયર તરીકે ભારતીય નાભિકીય ઊર્જા નિગમમાં સેવા બજાવી રહ્યા છે, જ્યારે તેણીની માતા સાહિત્યની સ્નાતકોત્તર છાત્રા છે.