Charlene sinh và ngày 25 tháng 1 năm 1978 tại Bệnh viện Mater Dei ở Bulawayo, Rhodesia (ngày nay là Zimbabwe),[1][2] con gái của Michael Kenneth Wittstock (sinh 1946),[3] một trường phòng kinh doanh, và Lynette Humberstone (sinh 1959), là một cựu tuyển lặn và là một huấn luyện viên bơi lội.[4][5]

Gia đình của Charlene là có nguồn gốc người Đức; cụ sơ của Charlene là Martin Gottlieb Wittstock (1840–1915) và Johanne Luise Schönknecht (1850–1932) chuyển đến Nam phi từ ngôi làng ở Pomerania ở Zerrenthin vùng Zerrenthin thuộc bắc Đức năm 1861. Tại Nam Phi, nhà Wittstock làm việc với tư cách là thợ bảo trì và thất bại trong việc tìm kiếm kim cương.[6] Năm 2014, Charlene được cấp giấy chứng nhận bản thân có gốc Ireland.[7]

Charlene có hai người em trai: một người tên là Gareth Wittstock, có nghề nghiệp là kinh doanh quán cà phê ở Monaco,[8] một người là Sean, một doanh nhân về quảng cáo và tổ chức sự kiện ở Nam Phi.[4][9] Năm 1989, khi được 12 tuổi, gia đình của Charlene chuyển đến Nam Phi vào năm 1989.[1] Charlene từng học tại Trường Tiểu học Tom Newby ở Benoni, gần Johannesburg, từ năm 1988 đến năm 1991.[10]