Мила Богдановна Йовович родилась 17 декабря 1975 года в Киеве. Ее дед и брат деда, Богдан и Бранко Йововичи, участвовали в попытке свержения Иосипа Броз Тито. В начале 1960-х они вместе с другом Милита Перовичем прибыли в Киев, приплыв в Одессу из Албании на советском теплоходе под видом туристов, спасаясь от преследований. Отец Миллы, Богич (Богдан) Йовович, был врачом из Черногории, а мать, Галина Логинова, была русской актрисой, известной в СССР и США. Предки по материнской линии происходили из Тулы. В детстве Милла посещала детский сад в Днепропетровске, но в основном росла в Москве, откуда ее мать переехала в Киев. По словам Миллы, она родилась на Украине «по большей части случайно». В 1980 году семья переехала в Лондон, затем в Сакраменто, США, а спустя семь месяцев обосновалась в Лос-Анджелесе. Там Галина пыталась продолжить актерскую карьеру, но из-за языкового барьера не добилась успеха, и они с мужем некоторое время работали прислугой. Милла начала карьеру в модельном бизнесе в 9 лет, впервые появившись на обложке итальянского журнала «Lei». В 12 лет, будучи семиклассницей, она бросила школу, чтобы сосредоточиться на модельной карьере. В 1994 году, в возрасте 19 лет, она получила гражданство США.

Милла рассказала о своем воспитании: «Меня воспитывала русская мама, известная актриса в СССР. Первые книги, которые я прочитала, были на русском языке. Я выросла в атмосфере русской классической театральной школы, и современное кино опирается на те же принципы. Я всегда помню, что в моих жилах течет русская кровь». Она добавила: «Я продолжаю общаться на русском, разговариваю на нем с дочерью, читаю ей русские стихи и рассказы. Мои корни очень важны для меня, они делают меня тем, кто я есть». Мила также является прихожанкой и благотворителем Русской Православной Церкви в Лос-Анджелесе.