Mila Bogdanovna Iovovitch est née le 17 décembre 1975 à Kiev. Son grand-père et le frère de son grand-père, Bogdan et Branko Iovovitch, ont participé à une tentative de renversement de Josip Broz Tito. Au début des années 1960, ils sont arrivés à Kiev avec un ami, Milita Perovich, ayant traversé la mer d'Albanie à Odessa sur un bateau soviétique sous couvert de touristes, échappant aux persécutions. Le père de Mila, Bogich (Bogdan) Iovovitch, était médecin originaire du Monténégro, et sa mère, Galina Loginova, était une actrice russe, connue en URSS et aux États-Unis. Ses ancêtres du côté maternel venaient de Tula. Dans son enfance, Mila a fréquenté une crèche à Dnipropetrovsk, mais a principalement grandi à Moscou, d'où sa mère a déménagé à Kiev. Selon Mila, elle est née en Ukraine « en grande partie par accident ». En 1980, la famille a déménagé à Londres, puis à Sacramento, aux États-Unis, et après sept mois, s'est installée à Los Angeles. Là, Galina a essayé de poursuivre sa carrière d'actrice, mais en raison de la barrière linguistique, elle n'a pas réussi, et elle et son mari ont travaillé comme domestiques pendant un certain temps. Mila a commencé sa carrière dans le mannequinat à 9 ans, apparaissant pour la première fois sur la couverture du magazine italien « Lei ». À 12 ans, alors qu'elle était en classe de septième, elle a quitté l'école pour se concentrer sur sa carrière de mannequin. En 1994, à l'âge de 19 ans, elle a obtenu la citoyenneté américaine.

Mila a parlé de son éducation : « J'ai été élevée par une mère russe, une actrice célèbre en URSS. Les premiers livres que j'ai lus étaient en russe. J'ai grandi dans une atmosphère de l'école théâtrale classique russe, et le cinéma moderne repose sur les mêmes principes. Je me souviens toujours que du sang russe coule dans mes veines. » Elle a ajouté : « Je continue à parler russe, je parle avec ma fille, je lui lis des poèmes et des histoires russes. Mes racines sont très importantes pour moi, elles font de moi ce que je suis. » Mila est également membre et bienfaitrice de l'Église orthodoxe russe à Los Angeles.