Mariel Margaret Hamm là người con thứ thư trong số sáu người con của ông bà Bill và Stephanie Hamm.[5] Hamm bị quẹo chân bẩm sinh nên từ bé phải đi một đôi giày đặc biệt để giup chân cô trở lại bình thường.[6] Thời thơ ấu của cô gắn liền với những căn cứ Không quân Hoa Kỳ cùng bố mẹ và chị em. Gia đình cô nhiều lần chuyển chỗ ở và từng định cư ở một số nơi như San Antonio và Ý.[7] Firenze là nơi đưa Hamm tới với bóng đá.[8]

Hamm bắt đầu chơi thể thao từ khi còn rất nhỏ. Khi lên cấp trung học thiếu niên cô thể hiện mình là một cầu thủ xuất sắc trong đội bóng đá nam của trường. Vào hai năm đầu trung học, cô chơi bóng cho đội trường Notre Dame Catholic High School ở Wichita Falls, Texas. Với tư cách là tân binh vào năm 1987, và là cầu thủ trẻ nhất, cô thường được ra sân từ đầu trong vai trò tiền đạo nhưng không thể ghi bàn.[9] Hamm sau đó vào học tại trường Lake Braddock Secondary School ở Burke, Virginia trong hơn một năm, giúp đội Lake Braddock giành giải vô địch bang năm 1989.[10]