Vũ Cát Tường sinh ra và lớn lên tại thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang, trong gia đình có truyền thống giáo dục; bố và ông nội cô là giáo viên. Cô là cựu học sinh của trường THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu, tỉnh An Giang và đã tốt nghiệp loại Giỏi khoa Kỹ thuật Y Sinh của Trường Đại học Quốc tế, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.[3][4]

Trong gia đình không có ai theo con đường nghệ thuật, tuy nhiên niềm đam mê âm nhạc của Vũ Cát Tường bắt nguồn từ khi còn rất nhỏ. Năm 5 tuổi, cô xin lại cây đàn organ cũ của ông ngoại, từ đó cô đã chạm được những nốt nhạc đầu tiên. Khi còn đi học, cô thường xuyên tham gia các hoạt đông văn nghệ của trường. Năm 14 tuổi, mẹ cô quyết định cho cô lên Thành phố để theo học Khoa piano của Nhạc viện Thành phố Hồ Chí Minh nhưng đến sát thời điểm thi, cô nhận được thông báo mình đã quá tuổi đăng ký. Cùng thời điểm đó, ba cô bị vỡ khối u ở gan. Cô phải dừng việc học nhạc để trở về An Giang. Không lâu sau, cha mẹ cô ly hôn. Gia đình khó khăn, mẹ cô vất vả làm ăn chạy nợ nuôi 3 đứa con, việc học nhạc tốn quá nhiều tiền của gia đình, con đường âm nhạc của Tường cũng tạm gác lại để tập trung cho việc học văn hóa. Cô từng chia sẻ về khoảng thời gian đó: "Với tôi, âm nhạc là đam mê. Tuy nhiên, đã có lúc nhìn những nghệ sĩ trình diễn qua màn hình tivi, tôi nghĩ, âm nhạc là một thứ quá xa xỉ bởi tôi không đủ điều kiện vật chất, cũng không tự tin về bản thân."[5]

Sau khi học xong cấp ba, cô đi lên Thành phố Hồ Chí Minh để tiếp tục công việc học và cơ duyên âm nhạc một lần nữa tới với Vũ Cát Tường. Năm 2012, Vũ Cát Tường được nhạc sĩ Phương Uyên chú ý khi biểu diễn ca khúc Đông do mình sáng tác tại một sự kiện. Nhạc sĩ Phương Uyên đã mua lại ca khúc này và Vũ Cát Tường chính là người đệm đàn cho Trúc Nhân hát ca khúc "Đông" trên sân khấu The Voice năm 2012.