Laura Elizabeth Dern ble født 10. februar 1967 i Los Angeles i California. Hun er datteren til skuespillerne Bruce Dern (f. 1936) og Diane Ladd (f. 1935), samt oldebarnet til tidligere krigsminister George Dern (1872–1936). Derns foreldre skilte seg da hun var to år gammel, og hun tilbragte mesteparten av oppveksten med moren og mormoren. Mormoren hennes hadde norske aner fra Oslo.