Underwood er barn av Stephen og Carole Underwood i Muskogee i Oklahoma. Hun vokste opp på en gård i Checotah, Oklahoma. Hun har to eldre søstre, Shanna Underwood Means (født 1970) og Stephanie Underwood Shelton (født 1973), som begge er barneskolelærere i Oklahoma. Carrie gikk ut av Checotah High School i 2001 og gikk deretter på Northeastern State University i Tahlequah. Hun gikk ut med bachelorgrad i massekommunikasjon. Hun deltok i flere skjønnhetskonkurranser og fikk andreplassen som Miss NSU i 2004.