Sinh tại Thượng Hải, Trung Quốc, Trương Ái Linh tên thật là Trương Anh (张瑛), là con gái đầu của ông Trương Chí Nghi (張志沂) (1896–1953) và bà Hoàng Tố Quỳnh (黃素瓊) (1893–1957). Cả ông nội và ông ngoại của bà đều được biết đến như những quan lại có ảnh hưởng của nhà Thanh. Bà trải qua thời thơ ấu cùng với người cô là Trương Mậu Nguyên (張茂淵) (1898–1991).

Năm 1923, khi bà được 2 tuổi, gia đình bà chuyển đến Thiên Tân. Năm 1923, sau khi cha bà cưới thêm một người thiếp và bắt đầu nghiện thuốc phiện, mẹ bà bỏ sang Anh. Năm 1927, mẹ bà trở về và gia đình quay lại Thượng Hải. Năm 1930, bố mẹ bà ly hôn. Bà và em trai Trương Tử Tĩnh (張子静) (1921–1997) sống với cha.

Sau khi tốt nghiệp trung học, Trương Ái Linh xung đột với cha và mẹ kế. Ngay sau sinh nhật lần thứ 18, bà bỏ đến sống với mẹ và ở cùng mẹ cho đến khi vào đại học và chủ yếu sống ở Hong Kong.