Lady Jane Grey là con gái đầu của Henry Grey, Công tước xứ Suffolk với Frances Brandon, Nữ Công tước xứ Suffolk. Người ta vẫn cho rằng Jane Grey sinh trong tháng 10 năm 1537, tại Bradgate Park ở Leicestershire, nhưng những nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng bà chào đời sớm hơn, có lẽ tại London, vào cuối năm 1536 hoặc mùa xuân năm 1537[4][5]. Thân mẫu của bà, Frances Brandon, là con gái của Mary Tudor, Vương hậu nước Pháp - em gái của Henry VIII, do đó Frances trở thành cháu gọi Vua Henry VIII là cậu, cũng như là em họ của Vua Edward VI tương lai. Jane có hai em gái, Catherine Grey và Mary Grey; qua họ mẹ, ba cô gái này là cháu họ của Vua Edward VI, Mary lẫn Elizabeth.

Jane thụ hưởng nền giáo dục nhân văn hàng đầu, cô học tiếng La-tinh, Hy Lạp, và Hebrew với John Aylmer, và tiếng Ý với Michelangelo Florio[6]. Qua ảnh hưởng của cha và các thầy dạy, bà trở nên một tín hữu Kháng Cách sùng tín và thường xuyên trao đổi thư từ với nhà cải cách ở thành phố Zürich, Heinrich Bullinger[7].