Cristin Milioti wurde am 16. August 1985 in Cherry Hill, New Jersey, USA, geboren und wuchs dort auf. Sie hat jüdische, italienische, belgische, tschechische und irische Vorfahren und bezeichnet ihre Familie als "Olive Garden Italian". In der Mittelschule entdeckte sie ihre Leidenschaft für die Schauspielerei im Long Lake Camp for the Arts in New York. Sie besuchte die Cherry Hill High School East und machte 2003 ihren Abschluss. Anschließend nahm sie Schauspielunterricht an der New York University, brach ihr Studium jedoch im ersten Jahr ab. Trotzdem wird sie in der Werbung der Universität aufgeführt.
