Đào Tố Loan (tên khai sinh là Đào Thị Tố Loan) sinh năm 1986 tại Thái Nguyên.[3] Cô sinh ra trong gia đình khó khăn và không có truyền thống nghệ thuật.[4] Năm 6 tuổi, mẹ cô mất. Cô thi đỗ trung cấp kế toán, nhưng phải bỏ học vì không có tiền đóng học phí.[3] Người chị ruột của cô đã đi làm để hỗ trợ và tìm cho cô một việc làm.[3] Sau đó cô may mắn được một người bạn trai cùng tuổi phát hiện niềm đam mê nghệ thuật và có tố chất tiếng hát nên đã tìm thầy hướng dẫn cô học hát, đưa cô đi thi tuyển vào Nhạc viện Hà Nội (nay là Học viện Âm nhạc Quốc gia Việt Nam).[3] Người bạn trai đó về sau là chồng cô.[3]

Đào Tố Loan tốt nghiệp Đại học chuyên ngành thanh nhạc tại Học viện Âm nhạc Quốc gia Việt Nam. Cô được đào tạo dưới sự dẫn dắt của Phó giáo sư, tiến sĩ Trần Thị Ngọc Lan.[5]