Rob Cavallo lahir di Washington, D.C. dan pindah ke Los Angeles, California ketika dia berusia 10 tahun. Saat remaja, dia sering bermain di band lokal dan setelah lulus dari SMA dia mulai bekerja sebagai teknisi rekaman. Cavallo kemudian lulus dari University of Southern California dimana dia menerima gelar Bachelor of Arts dalam "English Composition, Communications and Sociology".[3] Pada pertengahan hingga akhir 1980-an, Cavallo bekerja dengan band-band glam metal" di daerah Hollywood sebagai produser rekaman. Hal ini berlanjut hingga memasuki dekade 1990-an, tetapi ketika musik "glam metal" mulai mati, dia mulai mencari band-band alternative rock untuk bekerjasama.
Cavallo saat ini tinggal di daerah Hidden Hills, California dengan istrinya, Kim, dua anak laki-laki mereka, Joey dan Charlie, dan seorang bayi adopsi, Anastasia.