Alexandra Dawn Wong[4] sinh ra trong khu dân cư Pacific Heights tại San Francisco, California, ngày 19 tháng 4 năm 1982,[5][6] là bé út trong một gia đình bốn con.[5][7] Người mẹ gốc Việt của cô, Tam "Tammy" Wong, rời Huế năm 1960 để làm nhân viên xã hội ở Hoa Kỳ.[5][8][9] Cha cô là người Mỹ gốc Hoa, Adolphus Wong (1937–2011), là một bác sĩ gây mê đã làm việc cho Kaiser Permanente trong 30 năm.[10]

Năm 2000, Wong tốt nghiệp trường San Francisco University High School,[11] và cũng là hội trưởng hội học sinh lúc đó.[12] Cô theo học chuyên ngành nghiên cứu về người Mỹ gốc Á tại UCLA và phát hiện ra niềm đam mê biểu diễn khi tham gia làm thành viên của LCC Theatre Company, đơn vi trực thuộc UCLA và là công ty sân khấu biểu diễn trực thuộc đại học dành cho người Mỹ gốc Á lớn và lâu đời nhất Hoa Kỳ.[13][14] Cô đã dành một kỳ nghỉ hè làm thêm tại The Lair of the Golden Bear, một trại hè gia đình cho cựu sinh viên UC Berkeley và đã dành thời gian về thăm Hà Nội khi còn là tân sinh viên.[5] Cô tốt nghiệp hạng xuất sắc với bằng cử nhân về nghiên cứu người Mỹ gốc Á năm 2005.[15][16] Sau khi tốt nghiệp đại học, cô theo học chương trình Fulbright tại Việt Nam.[17][18]