Amrita lahir di Mumbai. Ayahnya, Deepak Rao adalah pemilik seorangsebuah badan pengiklanan.<ref name=early/> Leluhur Amrita adalah Saraswat Brahmin (sebuah keluarga [[Konkani]] yang berasal dari [[Karnataka]]).<ref name=early>{{cite web|title=Amrita Rao biography|url=http://entertainment.oneindia.in/celebs/amrita-rao/biography.html|website=http://entertainment.oneindia.in/|publisher=''One India Entertainment''|accessdate=2 Agustus 2014}}</ref> Adiknya adalah [[Preetika Rao]], seorang peragawati dan [[Sinema India Selatan|aktris film selatan]]. Amrita dibesarkan di Mumbai dan masuk [[Sekolah Tinggi Canossa Convent|Sekolah Perempuan Canossa Convent]]. Ia lulus dari [[Kampus Sophia, Mumbai|Kampus Sophia]] dengan gelar psikologi.<ref name="Saran2014">{{cite book|author=Renu Saran|title=Encyclopedia of Bollywood–Film Actresses|url=http://books.google.com/books?id=0A3qAgAAQBAJ&pg=PT12|date=25 February 2014|publisher=Diamond Pocket Books Pvt Ltd|isbn=978-93-5083-691-0|page=12}}</ref> Amrita mendeskripsikan keluarganya sebagai "keluarga yang sangat konservatif – sebuah keluarga India, Hindu, tradisional" dan dirinya sebagai sangat liberal.<ref name="Wilkins2012">{{cite book|author=Sandra Wilkins|title=The Celebrity 411: Spotlight on Amrita Rao, Including Her Personal Life, Famous Blockbusters Such as Mein Hoon Na, Vivah, Heyy Babyy, Her|url=http://books.google.com/books?id=KK6kuAAACAAJ|date=February 2012|publisher=Webster's Digital Services|isbn=978-1-276-23340-8}}</ref> Bahasa ibunya adalah [[bahasa Konkani|Konkani]]. Selain Konkani, ia juga dapat berbicara dalam bahasa [[bahasa Marathi|Marathi]], Inggris dan Hindi.<ref name=early/>
