लोहान का जन्म 2 जुलाई 1986 में न्यूयॉर्क शहर में हुआ था एवं उनकी परवरिश न्यूयॉर्क के लौंग आइलैंड पर मेरिक एवं कोल्ड स्प्रिंग हार्बर में हुई थी। वे डोनाटा "डीना" (नी सुलीवैन) एवं माइकल लोहान की सबसे बड़ी संतान हैं। लोहान के तीन छोटे भाई-बहन हैं और वे सब बाल मॉडेल रहे हैं:माइकल जूनियर जो उनके साथ पैरेंट ट्रैप में नज़र आये थे, बहन आलियाना ("अली") भी एक अभिनेत्री हैं एवं डाकोटा ("कोडी"), लोहान परिवार का सबसे छोटा बेटा. लोहान आयरिश एवं इटालियन वंश-परंपरा की हैं एवं इनकी परवरिश कैथोलिक के रूप में हुई है। उनका ननिहाल मेरिक में एक प्रसिद्ध आयरिश कैथोलिक विद्वान परिवार था। उनके परनाना जौन एल.सुलीवैन लौंग आइलैंड में प्रो-लाइफ पार्टी के सह-संस्थापक थे। लोहान ने लौंग आइलैंड के कोल्ड स्प्रिंग हार्बर हाई स्कूल में पढ़ाई की, जहां उन्होंने चीयरलीडिंग की एवं अपने आपको एक खिलाड़ी बताते हुए बास्केट-बॉल, फुटबॉल तथा लेक्रौस खेला। वे ग्यारहवीं तक हाई स्कूल जाती रहीं, उसके बाद उन्होंने घर पर ही पढ़ाई शुरू की.

लोहान के अभिभावकों का इतिहास अशांत रहा है। उनकी शादी 1985 में हुई, जब लोहान 3 वर्ष की थीं तो उनका संबंध विच्छेद हो गया और बाद में वे फिर एक साथ हो गए। उनके पिता लगातार कानूनी पचड़ों में फंसे रहे. वे एक वॉल स्ट्रीट व्यापारी थे एवं 1980 के उत्तरार्ध में शेयर घोटाले के जुर्म में उन्हें चार साल की सज़ा हुई थी। 1998 में वे आचार-संहिता के उल्लंघन एवं 2000 में अपने बच्चों से न मिलने के कानूनी सुरक्षा-आदेश के उल्लंघन के लिए जेल गए। दिसम्बर 2005 में, माइकल एवं डीना लोहान ने विवाह-विच्छेद के करारनामे पर हस्ताक्षर किये. वैनिटी फेयर के मुताबिक़, डीना लोहान ने कानूनी कागज़ों पर माइकल के खिलाफ धमकियों व घरेलू अत्याचार के आरोप लगाए थे। इसके बदले में माइकल ने मीडिया के मार्फ़त यह बात फैलाई कि डीना शराब की आदी थीं एवं ड्रग्स का सेवन भी करती थीं, वो भी शायद लिंडसे के साथ. 2007 में लोहान के माता-पिता ने यह घोषणा की कि उनके तलाक की कार्रवाई पूरी हो चुकी है।

वर्ष 2007 में लोहान ने अपने बचपन के बारे में बात की : "मैं अपने आप को इस अर्थ में द्वितीय अभिभावक के रूप में महसूस करती हूं, कि मैंने अपने परिवार की परवरिश में मदद की है।"... "मुझे हमेशा अपने माता-पिता के बीच डाला गया। ख़ैर, मैं उनमें शांति बनाये रखने की कोशिश के लिए उनके बीच पड़ती रही और इसमें मुझे ख़ुशी भी मिलती थी। संघर्षों के बावजूद, लोहान अपने आप को एक 'पारिवारिक लड़की' बताती है एवं उन्होंने अपने पिता सहित पूरे परिवार के बारे में काफी अच्छी बातें भी की है। बहरहाल, वर्ष 2007 में एवं पुनः 2008 में उन्होंने अपने पिता के अनपेक्षित व्यवहार का वर्णन करते हुए कहा कि उनका अब अपने पिता से कोई संपर्क नहीं रहा. नवम्बर 2009 में उसके पिता ने लोहान के निजी फ़ोन कॉलों की रिकॉर्डिंग रिलीज़ कर दी. उन्होंने ट्विटर में लिखा : "मेरा माइकल के साथ बरसों से सच्चा रिश्ता नहीं रहा."

दो वर्ष की उम्र से ही लोहान दमे की शिकार रही है, लेकिन इसके बावजूद 2008 तक वह धूम्रपान करती रही. 2004 में मीन गर्ल्स के बाद लोहान ने लॉस एंजिल्स के होटलों में कई वर्ष बिताए, जिनमें से दो वर्ष उन्होंने चटियु मार्मोंट में बिताए. वर्ष 2007 के अंत में एक स्थायी निवास में बसने के बाद, उन्होंने बताया कि उन्होंने इतना वक़्त होटलों में इसलिए बिताया क्योंकि वो "अकेले नहीं रहना चाहती थीं" लेकिन "वह जीने का न तो कोई तरीक़ा था।...न ही संगत था।"

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