黄圣依出生于上海浦东新区,她的家庭是一个传统的知识分子家庭。黄圣依的父亲黄自强是上海第二工业大学教授,毕业于清华大学,1990年代初留学美国,系江夏黄氏一族。她的母亲邓传理是《新民晚报》编辑,四川成都人,毕业于上海音专。她的表舅是经济学家吴敬琏。
1999年8月,在上海优秀中学生航天夏令营中进行培训,2000年,黄圣依与母亲在徐家汇逛商店时,被星探发掘,随后参加了上海有线电视台第2届羽西之梦MJ主持人大奖赛,并获得最佳上镜奖及年度大奖两项奖杯 ,7月份就职于上海有线电视台《灿烂星河》栏目主持人。2001年,考入北京电影学院表演系。