لئوناردو ویلهلم دی کاپریو در ۱۱ نوامبر ۱۹۷۴ در شهر لس آنجلس در ایالت کالیفرنیا متولد شد.
پدرش جورج دی کاپریو نویسنده کتاب های کومیک و مادرش ارمهاین ایندربرکن و مادربزرگش هلنا ایندربرکن. اجداد لئوناردو اهل ایتالیا و آلمان بودند و سه/ چهارم دی کاپریو در واقع آلمانی است. نام لئوناردو توسط مادر او و به خاطر نام لئوناردو داوینچی هنگامی که نقاشی این هنرمند را در ایتالیا مشاهده نمود بر او گذاشته شد. مادر و پدر لئو هنگامی که تنها یک سال داشت از یکدیگر طلاق گرفتند و لئوناردو همراه مادرش در محله فقیرنشینی با نام ایکو پارککه موسوم به زاغه های هالیوود است زندگی کرد و بزرگ شد.