ฟรานซิส อัลเบิร์ต ซินาตรา [lower-alpha 1] เกิดเมื่อวันที่ 12 ธันวาคม 1915 ที่บ้านพักอาศัยในถนน 415 Monroe Street เมืองโฮโบเคน , รัฐนิวเจอร์ซีย์ [lower-alpha 2] [6] เขาเป็นบุตรชายคนเดียวของแอนโทนี มาร์ติน ซินาตรา "มาร์ตี"[7] และนาตาลีนา "ดอลลี" การาเวนตา[8][9][lower-alpha 3] ซึ่งเป็นชาวอิตาลีที่อพยพเข้ามายังสหรัฐอเมริกา น้ำหนักแรกเกิดของซินาตรา คือ 13.5 ปอนด์ (6.1 กิโลกรัม) ระหว่างที่กำลังคลอดต้องใช้คีมเข้าช่วย ซึ่งเป็นผลให้เกิดแผลบริเวณแก้มซ้าย คอ และหูของเขา จึงทำให้ต้องเจาะรูบริเวณ เยื่อแก้วหูซึ่งกลายเป็นรอยแผลตลอดชีวิตของเขา[11]

จากการที่เขาได้รับบาดแผลจากตอนคลอด พิธีศีลจุ่มของเขาที่โบสถ์เซนต์ฟรังซิส จึงเลื่อนออกไปในวันที่ 2 เมษายน ค.ศ. 1916[12] ในตอนเด็กเขาได้รับผลกระทบจากปุ่มกกหูซึ่งสร้างรอยแผลเป็นขนาดใหญ่ติดตัวเขา และเมื่อเข้าสู่วัยรุ่นเขาก็มีสิวโดยรอบหน้าและลำคอ[13] ซินาตราเกิดและเติบโตในศาสนาโรมันคาทอลิก[14]

เมื่อครั้นมารดาของซินาตรายังเป็นเด็ก ๆ ถือเป็นผู้หญิงที่สวยคนหนึ่ง เป็นผู้หญิงที่ร่าเริง[15] จนได้รับฉายาให้เป็น "ดอลลี" นักวิชาการหลายคนเชื่อว่า นี่คือปัจจัยที่สำคัญที่ส่งอิทธิพลต่อการพัฒนาบุคลิกภาพของแฟรงก์ รวมถึงความมั่นใจในตัวเองอย่างสูง[16] ดอลลี ได้กลายเป็นผู้หญิงที่มีชื่อเสียงคนหนึ่งในย่านโอโบเคน เธอทำงานเป็นหมอตำแย ได้รับเงินเดือนราว 50 ดอลลาร์ ในแต่ละครั้ง[17] และจากการอ้างอิงของคิตตี เคลลีย์ ผู้เขียนชีวประวัติของซินาตรา ได้กล่าวว่า ดอลลีเคยทำแท้งอย่างผิดกฎหมายมาแล้ว นอกจากอาชีพหลักหมอตำแยแล้ว เธอยังทำงานรับจ้างเป็นล่ามในท้องถิ่นอีกด้วย[18] ส่วนสามี พ่อของแฟรงก์ ทำงานเป็นนักมวยชั้นแบนตั้มเวท ภายใต้ชื่อเวทีว่า มาร์ตี โอ ไบรเอิน[19] ต่อมาเขาก็ย้ายไปทำงานที่สถานีดับเพลิงเป็นระยะเวลากว่า 24 ปี ที่สถานีดับเพลิงโฮโบเคน จนได้รับตำแหน่งสูงสุดคือกัปตัน[20] ซินาตรา ใช้เวลาจำนวนมากที่โรงเตี้ยมของพ่อแม่[lower-alpha 4] ในการทำการบ้านและร้องเพลง รวมถึงยืมเล่นเปียโนในช่วงพักของศิลปิน[22] ในช่วงภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ ดอลลีกลับให้เงินลูกมากขึ้นพร้อมกับซื้อเสื้อราคาแพง จนเพื่อนบ้านบริเวณนั้นเรียกซินาตราว่าเป็น "เด็กที่มีชุดดีที่สุดในชุมชน"[23]

ซินาตราได้เริ่มสนใจในดนตรี บิกแบนด์แจ๊ส มาตั้งแต่ยังเด็ก[24] เขาฟังเพลงของจีน อัสติน, รูดี วัลลี, รัสส์ โคลัมโบ และบ็อบ อีเบอร์ลีย์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งบิง ครอสบี[25] จนต่อมาลุงฝั่งมารดาของแฟรงก์ โดเมนิโก ก็ได้ให้ของขวัญเป็นอูคูเลเล สำหรับวันเกิดปีที่ 15 ของเขา กลายเป็นจุดเริ่มต้นงานดนตรีของเขา[26] ซินาตราเข้าเรียนที่โรงเรียนมัธยม เดวิด อี.รู จูเนียร์ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1928[27] และย้ายมาศึกษาต่อที่โรงเรียนมัธยม เอ.เจ. ดีมาเรสต์ ในปี ค.ศ. 1931 ที่ซึ่งเขาได้ร่วมวงกันขึ้น สำหรับงานเต้นรำของโรงเรียน[26] ต่อมาเขาก็ออกจากโรงเรียนแบบไม่จบการศึกษา ซึ่งเขาเข้าไปเรียนได้เพียง 47 วันเท่านั้น ก็โดนไล่ออกจากความเกียจคร้าน[28] ด้วยความเมตตาของแม่ จึงส่งแฟรงก์ไปศึกษาต่อที่โรงเรียนพาณิชย์เดรก แต่ก็ออกจากโรงเรียนอีกภายหลังเข้าเรียนได้ 11 เดือน[26] ดอลลี ได้พบว่าแฟรงก์ ทำงานเป็นเด็กส่งหนังสือพิมพ์เจอร์ซีย์ออปเซิร์ฟเวอร์ ของมาเฟียใหญ่แฟรงก์ แกร์ริค[lower-alpha 5] และภายหลังจากนั้นเขาก็ไปทำงานตอกหมุดที่ท่าเรือเทียตเจนและแลง[30] เขาแสดงสดตามผับย่านโฮโบเคน ทั้ง เดอะแคตส์เหมียว และ เดอะโคมีดีคลับ และได้มีโอกาสร้องเพลงออกอากาศทางสถานีวิทยุ ทั้ง WAAT ในเมืองเจอร์ซีย์[31] ในกรุงนิวยอร์ก ซินาตรา ก็ได้งานร้องเพลงแลกกับอาหารมื้อเย็น หรือม้วนบุหรี่[26] สำหรับการพัฒนาการพูด เขาได้เริ่มศึกษาการพูดจาก จอห์น ควินแลน ผู้ซึ่งเป็นหนึ่งในคนแรกที่เริ่มเห็นพรสวรรค์ในเสียงของเขา[32]