ชีแรนเกิดในฮาลิแฟกซ์ เวสต์ยอร์กไชร์ และเคยอาศัยในเฮ็บเด็นบริดจ์ เมืองค้าขายในคาลเดอร์เดล ประเทศอังกฤษ[19] ครอบครัวของเขาย้ายไปแฟรมลิงแฮมในซัฟฟอล์กเมื่อครั้งเขาเป็นเด็ก[20] เขามีพี่ชายชื่อแมตธิว เกิดวันที่ 17 มีนาคม ค.ศ. 1989[21] แมตธิวศึกษาดนตรีที่มหาวิทยาลัยและปัจจุบันเป็นนักประพันธ์เพลงคลาสสิก บิดามารดาของเขาคือ จอห์น และอิโมเกน เกิดที่ลอนดอน ปู่และย่าของเขาเป็นชาวไอริช[22][23][24] ชีแรนกล่าวว่า บิดาของเขาเติบโตในครอบครัวคาทอลิก[25] "ขนาดใหญ่มาก" ปู่ของเขา บิล เป็นโปรเตสแตนต์ และภรรยาของเขา แอน เป็นคาทอลิก บิลและแอนเกษียณในโกรีย์ รัฐเวกซ์ฟอร์ด[26]

จอห์นเป็นภัณฑารักษ์ดูแลพิพิธภัณฑ์ศิลปะและอาจารย์สอนศิลปะ และอิโมเกนเป็นอดีตนักประชาสัมพันธ์ที่ผันตัวมาเป็นนักออกแบบอัญมณี[23][27] บิดามารดาของเขาดำเนินกิจการชื่อ ชีแรนล็อก ที่ปรึกษาด้านศิลปะอิสระ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1990-2010[28] งานของเขาทำให้พวกเขาต้องไปลอนดอน และใช้เวลาสุดสัปดาห์เดินทางกับบุตร และเล่นดนตรีไปด้วย ความทรงจำวัยเด็กของชีแรนคือการได้ฟังเพลงของบ็อบ ดิลลัน และอีริก แคลปตัน ชีแรนกล่าวว่า อัลบั้มแรกที่เขารู้จักคืออัลบั้ม ไอริชฮาร์ตบีต ของแวน มอร์ริสัน ในวัยเด็ก จอห์นพาเขาไปคอนเสิร์ตหลายครั้งจนเป็นแรงบันดาลใจให้เขาสร้างสรรค์งานดนตรี คอนเสิร์ตดังกล่าวรวมถึงชมอีริก แคลปตันที่โรยัลอัลเบิร์ตฮอลล์ พอล แม็กคาร์ตนีย์ที่เบอร์มิงแฮม และบ็อบ ดิลลัน[29]

ชีแรนเคยร้องเพลงในคณะประสานเสียงในโบสถ์แถวบ้านตั้งแต่อายุ 4 ปี หัดเล่นกีตาร์ตั้งแต่อายุน้อย และเริ่มแต่งเพลงขณะเรียนที่โทมัสมิลส์ไฮสกูลในแฟรมลิงแฮม[30][31] เมื่อเขาอายุ 11 ปี เขาไปชมการแสดงของเดเมียน ไรซ์ กับบิดาในประเทศไอร์แลนด์ นอกจากไรซ์แล้ว เขายังยกให้เดอะบีเทิลส์ ดิลลัน นิซลอพี และเอ็มมิเน็ม เป็นอิทธิพลทางดนตรีที่ใหญ่ที่สุดของเขาด้วย[32][33] เขาเป็นผู้อุดหนุนโรงละครยูทมิวสิกเธียเตอร์ยูเค[34] และแอกเซสทูมิวสิก ที่เขาเรียนวิชาพัฒนาศิลปิน[35][36] เขาได้รับคัดเลือกในองค์กรเนชันแนลยูทเธียเตอร์ในลอนดอนตั้งแต่ยังเป็นวัยรุ่น[37][38]