Goulding sinh ra và lớn lên ở một thị trấn nhỏ gần Hereford, Herefordshire, cô là con thứ hai của gia đình có bốn đứa con. Mẹ cô, Tracey, thường hay làm việc cho một siêu thị, và cha cô, Arthur Goulding, xuất thân từ một gia đình lo việc đưa đám ma. Cha mẹ Goulding ly thân khi cô mới 5 tuổi, sau đó cô có một người cha ghẻ làm nghề chạy xe vận tải.[9] Cô bắt đầu chơi clarinet khi 9 tuổi và ở tuổi 14 đã bắt đầu học đàn guitar. Cô đã tham dự trường Lady Hawkins Kington và bắt đầu sáng tác âm nhạc ở tuổi 15. Sau khi tốt nhiệp, Goulding theo học tại đại học Kent về ngành kịch nghệ, chính trị và Anh ngữ 2 năm. Nhưng sau đó cô theo đuổi sự nghiệp ca hát và gặt hái nhiều thành công. Mặc dù vậy cô được cho là người ăn mặc thiếu thời trang. Cầu thủ phong lưu Ashley Cole từng tán tỉnh cô trong một buổi đấu giá.[10]

Từ cuối năm 2011[11] cho tới tháng 10 năm 2012[12] cô hẹn hò với DJ và cũng là nhà sản xuất nhạc người Mỹ Skrillex. Từ tháng giêng 2013 Goulding lại đi lại với kịch sĩ Jeremy Irvine vài tháng và sau đó một thời gian ngắn với ca sĩ ban nhạc One-Direction Niall Horan.[13][14][15]