แคทเธอรีน มาทิลดา สวินตัน เกิดเมื่อวันที่ 5 พฤษจิกายน ค.ศ. 1960 เธอเป็นบุตรสาวของจูดิธ บาลโฟร์ และ จอห์น สวินตัน เธอมีน้องชายอีก 3 คน บิดาของสวินตันเป็น พลเอก ส่วนมารดาของเธอเป็นชาวออสเตรเลีย มีอาชีพเป็นแม่บ้านเธอเป็นหลานของ จอร์จ สวินตัน ตำรวจของสก็อตแลนด์ นอกจากนี้เธอใฝ่ฝันอยากเป็นนักแสดงตั้งแต่เด็กเมื่อเธออายุ 8 ปี เธอเริ่มสนใจการเต้นบัลเลต์ และมีเพื่อนชนิดในวงการคือ โอลิเวีย โคลแมน อีกด้วย สวินตันกล่าวว่าตัวเองมีเชื้อสายออสเตรเลีย, สวีเดน, ฝรั่งเศส, เยอรมัน, สก็อตแลนด์