Grier ble født i Winston-Salem, Nord-Carolina, datter av Gwendolyn Sylvia (født Samuels), hjemmehjelp og sykepleier, og Clarence Ransom Grier,Jr., mekaniker og teknisk sersjant i det amerikanske flyvåpenet. Hun har en søster og en bror. Da hun var 6 år gammel ble hun voldtatt av to gutter mens hun var etterlatt uten tilsyn i sin tantes hus. «Det tok lang tid å behandle smerten fra det,» har hun sagt. «Du forsøker å behandle det, men du kommer aldri skikkelig over det. Og ikke bare meg; hele min familie måtte utholde mye skyld og sinne for at noe slikt skjedde med meg.» På grunn av sin fars militære karriere måtte familien hyppig skifte hjem i løpet av hennes barndom, og fra slike ulike steder som England inntil familien til sist ble fastboende i Denver, Colorado, hvor hun gikk på East High School. I Denver deltok hun i ulike teaterproduksjoner og deltok i en skjønnhetskonkurranse for å skaffe seg penger til å gå på videregående skole ved Metropolitan State College. I motsetningen til hva som har blitt hevdet, er hun ikke kusinen til fotballstjernen i National Football League Roosevelt Grier eller ishockeyspilleren Mike Grier.