Maia Sandu sinh ngày 24 tháng 5 năm 1972 tại Risipeni, Fălești, Moldavia thuộc Liên Xô. Từ năm 1989 đến năm 1994, cô theo học chuyên ngành quản lý tại Học viện Nghiên cứu Kinh tế Moldova (ASEM). Sau đó, từ 1995 đến 1998, cô theo học chuyên ngành Quan hệ quốc tế tại Học viện Hành chính (AAP) ở Kishinev. Năm 2010, cô tốt nghiệp trường Chính phủ John F. Kennedy tại Đại học Harvard. Ngoài ngoài tiếng Romania ra, Sandu còn nói được tiếng Nga, tiếng Tây Ban Nha và tiếng Anh.

Từ năm 2010 đến 2012, Sandu làm Cố vấn cho Giám đốc Điều hành tại Ngân hàng Thế giới ở Washington, D.C..