Zelensky sinh ngày 25 tháng 1 năm 1978 tại Kryvyi Rih, Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraina (nay là Ukraina), có cha mẹ là người Do Thái.[9][10][11][12][13]

Cha của ông, Oleksandr Zelensky, là một tiến sĩ khoa học, giáo sư, trưởng khoa tin học và công nghệ thông tin tại Viện Kinh tế Kryvyi Rih.

Mẹ của ông, Rimma Zelenska, từng làm kỹ sư.[14][15][16]

Trước khi vào trường ngữ pháp, ông đã sống bốn năm tại Mông Cổ (ở thành phố Erdenet), nơi cha Volodymyr Zelensky làm việc.

Năm 16 tuổi, ông hoàn thành kỳ thi TOEFL tại Dnipro và nhận được tài trợ để sang Israel du học, nhưng không xuất cảnh vì cha ông (ông Oleksandr Zelensky) không cho phép. Ông được đào tạo về luật tại Viện Kinh tế Kryvyi Rih và Trường Đại học Kinh tế Quốc dân Kyiv. Tuy nhiên, sau này ông không hành nghề luật chuyên nghiệp.[2][9]

Ông chưa bao giờ làm việc trong chuyên ngành của mình, ngoại trừ hai tháng thực tập.