Wojcicki là con gái của Esther Wojcicki, một nhà giáo dục học người Nga gốc Do Thái,[6] và Stanley Wojcicki, giáo sư vật lý người Mỹ gốc Ba Lan tại Đại học Stanford.[cần dẫn nguồn] Bà có hai chị em: Janet Wojcicki (Tiến sĩ, nhà nhân chủng học và là một nhà nghiên cứu bệnh dịch[7] và Anne Wojcicki, người sáng lập của 23andMe. Bà sống ở khu kí túc trường Stanford cùng với George Dantzig. Bà tham gia Gunn High School ở Palo Alto, California, và viết cho tờ báo của trường

Công việc kinh doanh đầu tiên của Wojcicki là kinh doanh chuỗi vận chuyển gia vị đến tận từng nhà năm Wojcicki 11 tuổi. Khi học ngành nhân văn ở trường đại học, bà đã lần đầu tiên áp dụng khoa học máy tính trên lớp học với tư cách là sinh viên năm cuối.

Wojcicki theo học lịch sử và văn học tại Đại học Harvard và tốt nghiệp vào năm 1990. Bà dự định sẽ theo học tiến sĩ ngành kinh tế và theo đuổi nghề nghiệp theo đúng chuyên ngành của mình nhưng lại quyết định chuyển hướng khi bà phát hiện rằng mình thực sự yêu thích công nghệ.

Bà cũng nhận được bằng Thạc sĩ chuyên ngành Khoa học và Kinh tế từ  Đại học California, Santa Cruz vào năm 1993 và bằng thạc sĩ Quản trị kinh doanh (Master of Business Administration) từ UCLA Anderson School of Management vào năm 1998.[8]