Cha anh là kỹ sư còn mẹ làm kế toán. Năm 9 tuổi, anh được một xưởng phim chọn đóng một vai nhí chính trong phim điện ảnh. Khi còn đi học, Huỳnh Hiểu Minh từng mơ ước trở thành nhà khoa học,[2] nhưng giáo viên dạy ngoại ngữ khuyên anh nên nộp đơn thi vào Học viện Điện ảnh Bắc Kinh. Một tuần trước kỳ thi đại học, chân anh bị xe jeep chẹt qua cán phải nhưng may mắn thay vết thương không nghiêm trọng nhờ anh đi đôi ủng của quân đội.