Brit Marling dilahirkan di Chicago, Illinois,[1] anak kepada pemaju hartanah John dan Heidi Marling.[2][3] Beliau dinamakan "Brit" dari nenek sebelah ibunya dari Norway.[4] Beliau mempunyai seorang adik perempuan, Morgan Marling, yang telah bekerjasama dengan pengarah dan penulis skrip Francesca Gregorini sejak 2014.[5] Beliau dibesarkan di Winnetka, Illinois,[6] dan mengikuti pendidikan jurusan seni di Dr. Phillips High School.[3] Beliau tertarik dengan bidang lakonan, namun ibu bapanya mendesaknya untuk fokus pada akademiknya.[7] Beliau menamatkan pengajian di Universiti Georgetown pada tahun 2005 dengan ijazah dalam bidang ekonomi dan seni studio.[8][9]