Jones được sinh ra tại Geetali Shankar năm 1979 tại Bedford-Stuyvesant, Brooklyn, New York. Cô có cha là nhà sản xuất hòa nhạc người Mỹ Sue Jones và mẹ là nghệ sĩ người Ấn Độ chơi đàn Bengali siltar.[11][12]

Sau khi cha mẹ cô ly thân vào năm 1986, Shankar cùng sống với mẹ và lớn lên ở Grapevine, Texas. Cô theo học tại trường trung cấp Colleyville và trung học Grapevine trước khi chuyển sang trung học Brooker T. Washington để biểu diễn và sáng tác âm nhạc ở Dallas. Khi ở trường trung học, cô được đứng trong đội văn nghệ của trường. Cô tham gia vào ban nhạc và chọn chơi saxophone alto. Ở tuổi 16, sau khi được sự đồng ý của cha mẹ, cô chính thức lấy nghệ danh là Norah Jones.[11]

Jones luôn bị lôi cuốn bởi âm nhạc của BIll Evans và Billie Holiday cũng như một số nghệ nhân khác. Cô từng nói: "Trước đây mẹ tôi đã từng có bản album thứ tám của Billie Holiday. Tôi đã chọn ra đĩa đơn mà tôi yêu thích và thử chơi lại nó nhiều lần".

Từ khi còn là một đứa trẻ, Jones đã bắt đầu tập hát trong nhà thờ và cô cũng rút ra cho mình những bài học về cách chơi piano và giọng hát. Đến nay cô vẫn giữ thói quen này. Cô coi đó là niềm khích lệ tinh thần cho mình và luôn hiểu được sự cần thiết của các nghi lễ trong nhà thờ nhưng cô cũng không quá chú tâm vào tôn giáo nào.[13]

Cô theo học tại Học viện Nghệ thuật Interlochen trong suốt những năm tháng hè. Khi còn đang học trung học, cô đã thắng giải DownBeat Student Music Awards cho giọng hát Jazz xuất sắc nhất (2 lần vào các năm 1996 và 1997) và nghệ sĩ sáng tác xuất sắc nhất (1996).[14]

Sau đó Jones tiếp tục theo học tại trường Đại học Bắc Texas (UNT), nơi cô theo học chuyên ngành piano Jazz và tập hát cùng các nghệ sĩ jazz tại đây. Trong thời gian này, cô đã có cơ hội gặp mặt lần đầu tiên cộng tác viên tương lai của mình Jesse Harris. Cô đã chuyển tới chơi cho ban nhạc của các bạn Harris tại trường đại học. Jesse lúc đó đang ở trên một chuyến đi xuyên quốc gia với người bạn và là thành viên tương lai của Little Willies, Richard Julian, và đã ghé qua xem ban nhạc của Jones biểu diễn. Sau khi gặp Jones, anh đã gửi cho cô một danh sách những bài hát hay của mình.

Năm 1999 Jones chuyển từ Texas đến Thành phố New York. Chưa đầy một năm sau cô bắt đầu tham gia ban nhạc cùng với Harris, và các bản thu âm của họ luôn thuộc hàng bán chạy nhất.[15]