Ibunya adalah aktris Blythe Danner dan ayahnya seorang sutradara dan produser sejak Gwyneth masih kecil. Lahir di Los Angeles 28 September 1975, ketika berusia 11 tahun Gwyneth pindah bersama orangtuanya ke Massachussetts untuk memudahkan ayahnya memperoleh pemandangan-pemandangan yang sesuai dengan film-film yang sedang dia produksi.
"Di Massachussetts ayah banyak menghabiskan waktunya untuk film-filmnya. Saya mengikutinya sambil mendalami dunia yang dianjurkan untuk saya masuki suatu waktu nanti. Mula-mula perasaan saya biasa saja, tetapi lama-lama mengasyikkan juga. Saya mulai tertarik dan mulai membayangkan menjadi seorang bintang."
Sempat menduduki di sekolah bergengsi Spence School lalu kuliah antropologi di University of California, Gwyneth meninggalkan semuanya ketika dia mulai beraksi di depan kamera dengan debutnya Shout tahun 1991. Ketika itu umurnya baru 16 tahun.
"MESKI film saya putuskan sebagai ajang karier, saya tetap suka menyanyi walau hanya di kamar mandi," candanya ketika ditanya kapan dia akan membuat sebuah album sebagai penyanyi, setelah banyak orang terkesan dengan Cruisin.