จูลีแอนน์ มัวร์ มีชื่อจริงว่า จูลี แอนน์ สมิธ เกิดเมื่อวันที่ 3 ธันวาคม ค.ศ. 1960[1] ในฟอร์ต แบรกก์ ซึ่งเป็นฐานทัพของกองทัพน้อยส่งกำลังทางอากาศที่ 18 ของกองทัพบกสหรัฐ ที่รัฐนอร์ทแคโรไลนา โดยเธอเป็นลูกคนโตจากจำนวน 3 คน ของ พันเอกปีเตอร์ มัวร์ สมิธ อดีตทหารพลร่ม ซึ่งต่อได้เป็นนายทหารพระธรรมนูญ[2][3] และ นางแอนน์ เลิฟ สมิธ[4] นักจิตวิทยาและนักสังคมสงเคราะห์ชาวสกอตแลนด์[5] ทำให้เธอถือสองสัญชาติทั้งอเมริกันจากพ่อที่เป็นนายทหารของกองทัพสหรัฐและบริติชจากแม่ผู้ให้กำเนิดที่เป็นชาวสกอตแลนด์[6]

ในวัยเด็กเธอต้องย้ายที่อยู่บ่อยๆเนื่องจากอาชีพราชการทหารของพ่อที่ได้รับการแต่งตั้งโยกย้ายไปปฏิบัติหน้าที่ราชการในรัฐต่างๆ เช่นรัฐแอละแบมา, รัฐจอร์เจีย, รัฐเท็กซัส, รัฐเนแบรสกา, รัฐอะแลสกา, รัฐนิวยอร์ก, รัฐเวอร์จิเนีย รวมถึงประเทศปานามา ทำให้เธอต้องย้ายโรงเรียนในชั้นมัธยมถึง 9 ครั้ง จนกระทั่งเธออายุ 16 ปี เธอต้องย้ายไปเรียนต่อที่ต่างประเทศโดยย้ายจากรัฐเวอร์จิเนียไปเรียนต่อที่เมืองแฟรงก์เฟิร์ต ประเทศเยอรมนีตะวันตก เธอมีงานอดิเรกคือการอ่านหนังสือส่งผลให้เธอมีผลการเรียนดี และมีความคิดจะเป็นหมอ ต่อมาเธอเริ่มหันมาสนใจในการแสดงละคร โดยเริ่มจากการแสดงละครเวทีที่โรงเรียน ซึ่งเธอได้แสดงในละครเวทีเรื่อง ตาร์ตุฟหรือผู้แอบอ้าง ที่สร้างจากบทประพันธ์ของมอลีแยร์ และได้แสดงในละครโศกนาฏกรรมเรื่อง มีเดีย โดยยูริพิดีส

ด้วยคำแนะนำจากครูชาวอังกฤษของเธอที่โรงเรียนทำให้หลังจากเรียนจบชั้นมัธยม เธอจึงอยากเป็นนักแสดงละครเวที พ่อและแม่ของเธอจึงให้เธอกลับสหรัฐอเมริกาเพื่อไปเรียนต่อในสาขาการแสดง ที่มหาวิทยาลัยบอสตัน รัฐแมสซาชูเสตส์ จนจบศิลปกรรมศาสตรบัณฑิต ในปี ค.ศ. 1983