张柏芝1980年出生在香港油麻地和佐敦之间的八文楼,她的父亲张仁勇出生在上海。张柏芝的妈妈有英国国籍,在跟张仁勇结婚之前曾经有过一段婚姻,跟张仁勇再婚后生育有张柏芝、张豪龙和张柏文。
张柏芝9岁的时候,她的父母宣布离婚。13岁的时候,她随母亲前往澳大利亚墨尔本就读中学,其后考入当地的Camberwell Girls Grammer School学校;在澳大利亚读书期间,她曾瞒着家人出去做兼职。1998年,张柏芝从澳大利亚的高中毕业后返回香港,被星探挖掘,接拍了一支柠檬茶广告,正式开始了她的演艺生涯。