Ellen Pompeo wurde am 10. November 1969 in Everett im US-Bundesstaat Massachusetts geboren. Aufgewachsen ist Ellen jedoch in der Upper West Side von New York. Später zog sie von der Ostküste an die Westküste um in Miami, Florida als Kellnerin zu arbeiten.

Den italienischen Namen Pompeo verdankt Ellen ihrem Großvater, der aus der Provinz Avellino in Italien stammte.