Bø er sønn av Klemet Bø og Aslaug Hildegunn Thingnes Bø, født og oppvokst i Markane i Stryn, på grensen mot Hornindal, ikke langt fra skianlegget Ullsheim. Han er den midterste av fem søsken. Tarjei Bø er nevø av programleder, journalist og fotograf Harald Thingnes på sin mors side.