وُلد دي كابريو في مدينة لوس أنجلوس بكاليفورنيا، وهو الابن الوحيد لوالديه والدته إيرملين هي سكرتيرةٌ قانونيّة سابقة، مولودةٌ في ألمانيا، انتقلت هي وعائلتها من بلدة Oer-Erkenschwick في حوض الرور، بألمانيا إلى الولايات المتحدة أثناء خمسينيات القرن الماضي. كان والده جورج دي كابريو يعمل رسامًا ومنتجًا وموزعًا للكتب الهزليّة، وهو من أصولٍ نصف إيطاليّة (من منطقة نابولي) ونصف ألمانيّة (من بافاريا). جدّه لأمّه، فيلهلم إندينبركن، كان ألمانيًّا، وجدّته لأمّه هيلين إندينبركن (1915-2008)، كانت مواطنةً ألمانية ولدت في روسيا وسميت يلينا سمرنوفا.