Shirley Jane Temple sinh ra tại Santa Monica, California. Bà là con gái của bà Gertrude Amelia Temple (nhũ danh Krieger) làm nội trợ và ông George Francis Temple là nhân viên ngân hàng. Gia đình bà có nguồn gốc từ Anh, Đức, và Hà Lan.[1][2] Shirley có hai anh em trai là George Francis, Jr. và John Stanley.[2][3][4]

Mẹ Shirley rất ủng hộ việc cho con gái theo học ca hát, khiêu vũ và diễn xuất nên đến tháng 9 năm 1931 đã đăng ký cho Shirley vào Đoàn kịch Meglin Kiddies ở Los Angeles, California khi bà được 3 tuổi.[5][6][7] Sau này, bà còn được mẹ cho uốn tóc quăn thành lọn giống với ngôi sao điện ảnh Mary Pickford trong các phim câm thời bấy giờ.[8]

Vào tháng 1 năm 1932, năm 4 tuổi, Shirley gia nhập hãng phim Educational Pictures sau một cuộc thi tìm kiếm tài năng tại trường múa Meglin. Bà xuất hiện trong một loạt phim ngắn gồm "Baby Burlesks" [9][10][11][12] và "Frolics of Youth" vào vai Mary Lou Rogers, con gái một gia đình ở ngoại ô.[13]

Để bảo đảm chi phí sản xuất cho Educational, Temple và các ngôi sao nhí của hãng còn tham gia đóng quảng cáo bánh ngũ cốc ăn sáng và nhiều sản phẩm khác. Tên tuổi của Shirley đã trở thành thương hiệu cho nhiều sản phẩm thương mại như búp bê, thức ăn, quần áo, thời trang trẻ em...[14][15] Bà được hãng Tower Productions mượn để tham gia đóng vai chính đầu tiên trong phim ngắn Red-Haired Alibi năm 1932[16][17] và năm 1933 lần lượt là Universal Paramount, rồi Warner Bros. trong vai diễn khác nhau.[18][19]