Radha Mitchell lahir di Melbourne. Ibunya merupakan seorang model sekaligus perancang busana dan ayahnya merupakan seorang pembuat film. Orang tuanya bercerai ketika ia masih muda.[1][2] Nama pertamanya, Radha (Bahasa Sanskerta राधा ), berasal dari Hindu. Beberapa bagian dari namanya yang berasal dari India antara lain Rani (रानी berarti ratu) dan Ananda (आनन्द berarti bahagia). Ia menjadikan namanya sebagai 'nama yang kreatif' berdasarkan pengalaman ibunya yang menjelajahi India secara spiritual pada tahun 1970-an.[3] Ia melanjutkan pendidikannya di St Michael's Grammar School di St Kilda dan lulus pada tahun 1992.
