Phoenix sinh ra với tên gọi là Joaquin Rafael Bottom ở Rio Piedras, Puerto Rico, cha mẹ từ Hoa Kỳ lục địa. Ông là con thứ ba trong 5 người con, bao gồm cả River (1970–1993), Rain (sinh 1972), Liberty (sinh 1976) và Summer (sinh năm 1978), tất cả họ đều là nghệ sĩ. Ông cũng có một chị gái cùng cha khác mẹ Jodean (sinh 1964) là con riêng của cha mình với bà vợ trước.[3]

Cha của Phoenix, John Lee Bottom, có quê gốc ở Fontana, California, là một lapsed Catholic,[4] có tổ tiên gốc Anh, một ít Đức và Pháp.[5][6] Mẹ của Phoenix, Arlyn (nhũ danh Dunetz), sinh ở the Bronx, New York, trong gia đình cha mẹ là người Do Thái có gia đình nhập cư từ Nga và Hungary.[4] Arlyn đã rời gia đình mình vào năm 1968 và chuyển đến California, sau đó bà đã gặp cha của Phoenix khi đi nhờ xe. Họ cưới nhau năm 1969, sau đó gia nhập một nhóm tôn giáo, Những đứa trẻ của Thượng đế, và bắt đầu ngao du khắp Nam Mỹ.[5] Sau này cha mẹ ông đã tỉnh ngộ ra và rời nhóm này và trở về Mỹ năm 1978. Họ đổi tên thành Phoenix, theo loài chim Phượng hoàng thần thoại vươn lên từ tro tàn chính nó, biểu tượng một sự khởi đầu mới.[7] Vào khoảng thời gian này, Joaquin bắt đầu gọi mình là "Leaf" (Lá) với mong muốn có một tên có liên hệ với thiên nhiên như những anh chị em của mình, lấy cảm hứng từ những lần cào lá ngoài trời với cha mình. "Leaf" đã trở thành tên gọi ông sử dụng lúc còn là diễn viên nhí, cho đến tuổi 15, khi ông đổi tên mình lại thành Joaquin.[8] Lần đầu ông sử dụng tên này trong phim "To Die For".