Dilahirkan di Los Angeles, California, bapanya ialah pelakon Jon Voight, pemenang anugerah Oscar, dan ibunya Marcheline Bertrand, seorang pelakon wanita yang kurang dikenali. Adiknya ialah James Haven seorang pelakon lelaki dan penerbit filem. Malangnya, perkahwinan ibubapanya tidak bertahan lama dan mereka bercerai sewaktu Angelina masih bayi lagi.

Bakat Jolie telah diasah sejak muda, iaitu pada usia lima tahun dimana beliau bersama bapanya telah berlakon dalam filem komedi "Looking to Get Out". Sewaktu berumur 11 tahun, beliau mula belajar berlakon di Institut Teater Lee Strasberg.

Walaupun begitu, pada usia 16 tahun minatnya beralih ke alam peragawati fesyen, di mana beliau berjaya menjadi model profesional di London, New York dan Los Angeles disamping berlakon dalam muzik video penyanyi-penyanyi popular seperti Meatloaf, Lenny Kravitz dan kumpulan terkenal "Rolling Stones".

Namun demikian, Jolie tetap meminati bidang lakonan. Beliau telah mengambil beberapa kelas lakonan di Universiti New York dan berlakon dalam beberapa teater pentas di bawah arahan adiknya. Ibunya juga kerap membawanya ke teater dan akhirnya, Jolie telah pulang ke Los Angeles dan menyertai kumpulan "Met Theatre Group".