थेरॉन का जन्म दक्षिण अफ्रीका के बेनोनी में हुआ, वे गेरड़ा जैकोबा एलेट्टा (नी मार्टिज) और चार्ल्स जैकोबा थेरॉन की इकलौती संतान हैं। इनकी मां जर्मन वंशधर और इनके पिता फ्रेंच और डच वंश परंपरा के हैं; थेरॉन सीधे शुरूआती ह्यूजिनात अधिवासी की वंशज है और बोअर युद्ध के जानेमाने शख्स डैनियल थेरॉन इनके परदादा के भाई थे। थेरॉन एक ऑसीटन उपनाम है (मूलत: थेरॉन लिखा जाता है), जिसे अफ्रीकी "ट्रॉन" कहते हैं, हालांकि उनका कहना है कि वे "थ्रॉन" कहा जाना पसंद करती हैं। हालांकि थेरॉन की मातृ भाषा अफ्रीकी है, लेकिन वे अंग्रेजी में धाराप्रवाह और थोड़ा-बहुत ज़ुलु भी बोलती हैं।

थेरॉन जोहानिसबर्ग (बेनोनी) के पास अपने माता-पिता के फार्म में पली-बढीं. उन्होंने पुटफोंटीन प्राथमिक स्कूल (लेरस्कूल पुटफोंटीन) से पढाई शुरू की. 13 साल की उम्र में, थेरॉन को बोर्डिंग स्कूल भेजा गया और जोहानसबर्ग में कला के राष्ट्रीय स्कूल में वे पढ़ने लगीं. 15 साल की उम्र में, थेरॉन को अपने अत्याचारी शराबी पिता की मृत्यु देखनी पड़ी; उनकी मां ने उनके हमला करने पर आत्मरक्षा में उन्हें गोली मार दी. पुलिस ने उन पर कोई आरोप नहीं लगाया.

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