Chamaléa Thị Thủy sinh ngày 20 tháng 4 năm 1983 tại xã Tân Sơn, huyện Ninh Sơn, tỉnh Thuận Hải, nay là tỉnh Ninh Thuận, quê quán ở thôn Đầu Suối A, xã Phước Chiến, huyện Thuận Bắc, tỉnh Ninh Thuận. Bà là người dân tộc Ra Glai, lớn lên và tốt nghiệp phổ thông ở Thuận Bắc, thi đỗ đại học năm 2001, tới Thành phố Hồ Chí Minh học và tốt nghiệp Cử nhân chuyên ngành Khoa học lịch sử, sau đó học cao học và nhận bằng Thạc sĩ Triết học. Bà được kết nạp Đảng Cộng sản Việt Nam vào ngày 18 tháng 7 năm 2008, trở thành đảng viên chính thức sau đó 1 năm, từng theo học các khóa chính trị ở Học viện Chính trị Quốc gia Hồ Chí Minh và có chứng chỉ Cao cấp lý luận chính trị.[1]