Phoebe Waller-Bridge lahir di West London, Inggris, dalam keluarga yang artistik dan berbudaya. Ayahnya, Michael Waller-Bridge, adalah pendiri perusahaan keuangan, sementara ibunya, Theresa Mary (née Clerke), memiliki minat dalam seni. Ia adalah anak tengah dari tiga bersaudara, dengan seorang kakak perempuan, Isobel, yang menjadi komposer musik, dan seorang adik laki-laki bernama Jasper.

Tumbuh di Ealing, London, Waller-Bridge memiliki masa kecil yang penuh warna dan kreatif. Pendidikan formalnya dimulai di St Augustine’s Priory, sebuah sekolah Katolik khusus perempuan. Ia kemudian melanjutkan ke sekolah independen ternama, Godolphin and Latymer School. Di usia muda, ia menunjukkan minat yang kuat terhadap seni peran, musik, dan sastra.

Setelah menyelesaikan sekolah, ia belajar akting di Royal Academy of Dramatic Art (RADA), salah satu institusi seni peran paling bergengsi di dunia. Di sini, Waller-Bridge mulai menemukan suaranya sebagai seniman, mengasah keterampilan menulis dan performa yang nantinya menjadi ciri khas kariernya.