Sprouse ble født den 4. august 1992 i Arezzo i Italia, av amerikanske foreldre, Matthew Sprouse og Melanie Wright. Dylan ble født 15 minutter før tvillingbroren Cole Sprouse, og ble oppkalt etter den walisiske poeten og forfatteren Dylan Thomas (1914–1953). Da tvillingene var fire måneder gamle, flyttet familien til Long Beach i California, foreldrenes hjemby.