Aishwarya Rai là con của nhà hải dương học Krishnaraj Rai và nhà văn Vrinda Rai. Cô có một anh trai, Aditya Rai, người đã cùng hợp tác với cô trong phim Dil Ka Rishta năm 2003.

Sau khi sinh Aishwarya, bố mẹ cô di cư đến Mumbai, nơi cô theo học Arya Vidya Mandir ở Santa Cruz. Cô tiếp tục học Jai Hind College ở Churchgate một năm, sau đó chuyển đến Ruparel College tại Matunga để hoàn thành nốt bằng sau trung cấp của cô. Cô đã đặt mục tiêu học trở thành một kiến trúc sư, nhưng sự nghiệp này bị dang dở khi cô bước chân vào nghề người mẫu quảng cáo. Khi đó, cô nhận quảng cáo cho mặt hàng bột trẻ em làm từ tan dưới sự đạo diễn của Kailash Surendranath, sau đó là cho hãng Pepsi và Palmolive.[6]

Cô có khả năng giao tiếp bằng 5 ngôn ngữ: tiếng Tulu, Hindi, tiếng Anh, tiếng Marathi và Tamil.[7]