Steinfeld dilahirkan pada 11 Disember 1996 di Tarzana, satu kawasan kejiranan Los Angeles, California. Beliau merupakan anak perempuan kepada Cheri (née Domasin), seorang pereka dalaman dan Peter Steinfeld, seorang jurulatih kecergasan peribadi.[4][5] Beliau mempunyai seorang abang yang bernama Griffin.[4] Bapa saudara sebelah bapa beliau, Jake Steinfeld merupakan seorang jurulatih kecergasan dan bapa saudara sebelah ibu beliau ialah Larry Domasin, seorang bekas pelakon kanak-kanak.[1][6] Sepupu sebelah ibunya yang lebih tua merupakan pelakon wanita True O'Brien. O'Brien pernah muncul dalam iklan televisyen ketika Steinfeld berusia lapan tahun dan telah memberi inspirasi kepadanya untuk cuba berlakon.[7][8]

Bapa Steinfeld berbangsa Yahudi.[9][10] Ibunya berketurunan sebahagian Filipina dan sebahagian lagi Afrika-Amerika.[11] Beliau dibesarkan di Agoura Hills dan kemudiannya di Thousand Oaks, California,[4][12] menghadiri Sekolah Ascension Lutheran, Sekolah Rendah Conejo dan Sekolah Menengah Colina. Beliau belajar di rumah bermula 2008 sehingga tamat sekolah tingginya pada Jun 2015.[13][14]