Sihamoni dilahirkan pada 1953. Pada masa kelahirannya, bondanya, Monique Izzi, seorang warga Kemboja berketurunan Corsica-Itali dan Khmer, merupakan salah satu isteri Raja Norodom Sihanouk. Mereka bertemu buat kali pertama setelah Monique memenangi sebuah peraduan ratu cantik pada 1951.[1] Sihamoni mempunyai 14 adik-beradik tiri. Baginda hanya ada seorang adik lelaki kandung, Samdech Norodom Narindrapong, yang lahir pada 1954 dan mangkat pada 2003.

Sihamoni menghabiskan banyak masanya di luar Kemboja. Pada masa kecil, baginda dihantar ke Prague, Czechoslovakia untuk menerima pendidikannya. Sihamoni belajar di sana dari peringkat sekolah rendah sehingga melanjutkan pelajaran di sebuah akademi persenian. Di akademi tersebut, Sihamoni mendalami bidang tarian dan muzik klasik sehingga 1975.

Semasa kejadian kudeta tahun 1970 oleh Lon Nol, Sihamoni kekal di Czechoslovakia. Baginda meninggalkan Prague pada 1975 untuk belajar seni pembuatan filem di Korea Utara. Pada masa itu, kerajaan Khmer Rouge telah memberontak terhadap keluarga diraja dan menahan mereka dalam rumah sehingga pencerobohan Vietnam pada 1979.

Pada 1981, Sihamoni berpindah ke Perancis untuk mengajar tarian balet. Sihamoni menetap di negara itu selama 20 tahun dan sering mengunjungi kota Prague pada masa lapangnya. Baginda merupakan satu-satunya raja Kemboja yang fasih bertutur dalam pelbagai bahasa seperti Czech, Perancis, Rusia dan Inggeris, selain bahasa ibundanya.

Pada 1993, Sihamoni dilantik sebagai wakil Kemboja ke UNESCO dan terkenal dengan kerja keras dan dedikasinya terhadap budaya Kemboja. Sebelum itu, baginda pernah menolak tawaran untuk menjadi duta di Perancis. [2]