ชาร์ล็อต กาสิรากี เกิดเมื่อวันที่ 3 สิงหาคม พ.ศ. 2529 ณ โรงพยาบาลกลางเจ้าหญิงเกรซ เขตมอนเตการ์โล ประเทศโมนาโก พระธิดาในเจ้าหญิงกาโรลีนแห่งโมนาโก กับสเตฟาโน กาสิรากี สุภาพบุรุษชาวอิตาลี โดยชื่อ ชาร์ล็อต มาจากพระนามของเจ้าหญิงชาร์ลอตต์ ดัชเชสแห่งวาเลนตินัว พระปัยยิกาฝ่ายพระชนนี

สเตฟาโน กาสิรากีผู้เป็นบิดาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 3 ตุลาคม พ.ศ. 2533 จากอุบัติเหตุการแข่งขันเรือเร็ว[6][7] หลังจากการเสียชีวิตของบิดาทั้งเจ้าหญิงกาโรลีนและครอบครัวได้อาศัยในหมู่บ้านมีดี เขตชนบทในจังหวัดแซ็ง-เรมี-เดอ-พรอว็องส์ ประเทศฝรั่งเศส เพื่อหลบหนีจากเหล่าสื่อมวลชน[8] กาสิรากียังมีพี่ชายและน้องชายอีกสองคนคืออันเดรียและปีแยร์ กาสิรากี และมีน้องสาวร่วมมารดาคือเจ้าหญิงอเล็กซันดราแห่งฮาโนเวอร์