Vettel ble født i Heppenheim i Tyskland, av foreldrene Norbert og Heike. Han har en yngre bror, Fabian, og to eldre søstre, Melanie, en hesterytter, og Stefanie, som er fysioterapeut for funksjonshemmede barn. Vettel antydet i et intervju at han ikke var noen mønsterelev på skolen, men han tok dog sin Abitur med en respektabel karakter. Hans barndomshelter var «De tre Michaelene», som var Michael Schumacher, Michael Jordan og Michael Jackson. Han sa han ville bli sanger som Michael Jackson, men innså at han ikke hadde stemme til det.