Tori Amos ble født på Old Catawba Hospital i Newton, Nord-Carolina. Foreldrene Dr. Edison McKinley Amos (dr. theol.) og Mary Ellen Amos var på vei til Nord-Carolina fra sitt hjem i Georgetown (Washington, D.C.) da fødselen skjedde. Da Amos var 2 ½ år, flyttet familien hennes til Baltimore, Maryland, hvor hun begynte å spille piano og gå i kirken hver uke. Innen hun var fem år hadde hun komponert egne stykker på piano, og da hun var ni begynte hun å lage tekster til pianostykkene. Amos tilbrakte mye av sin barndom (særlig sommeren) sammen med bestefaren sin, frem til han døde i 1969. Han hadde en sentral innflytelse på Amos’ senere arbeid.