นีน่า โดเบรฟ เกิดในประเทศบัลแกเรีย และย้ายมาประเทศแคนาดา (โตรอนโต้) ตอนเมื่ออายุได้สองขวบ เธอสามารถพูดได้คล่องทั้งภาษาฝรั่งเศส,ภาษาอังกฤษ และ ภาษาบัลแกเรีย เธอมีพี่ชายหนึ่งคนชื่ออเล็กซานเดอร์ บิดาเป็นผู้เชี่ยวชาญทางด้านคอมพิวเตอร์และมารดาเป็นศิลปิน

นีน่าเริ่มต้นเรียนบัลเล่ต์และแจ๊สแดนซ์ที่ J. B. Tyrrell Sr. Public School และเข้าเรียนมหาวิทยาลัยที่ Ryerson University ในเมืองโตรอนโต้ สาขา สังคมวิทยา เธอลาออกในปี 2008 เพื่อเริ่มต้นอาชีพนักแสดงของเธอ

ช่วงที่แสดงละครเรื่องเดอะแวมไพร์ ไดอารีส์ เธอก็ได้เริ่มคบหากับนักแสดงในเรื่องเดียวกัน (เอียน ซอมเมอร์ฮาลเดอร์)