1973年春,李冰冰生于黑龙江省哈尔滨市五常县(后于1993年撤县设市)。作为闭塞小县城普通工人家庭的长女,她从小就不是父母眼中的掌上明珠。尽管父母喜欢文艺,妈妈能歌善舞,爸爸会拉二胡,李冰冰深受熏陶,却只因小学(哈尔滨市五常第一小学)时学习不佳从未被家人认可。父母格外偏袒成绩好的妹妹李雪,老师也不喜欢她这样的偏科生,尤其是父亲中国传统家教,只会严厉批评吝于鼓励。这些都造成了李冰冰童年自信的缺失,性格变得沉默而内向,自卑导致她连走路都低下头弯着腰。
1989年初中(哈尔滨市五常第三中学)毕业,父母希望她上高中,再上大学便可以走出闭塞的县城。可她却认为那是遥不可及的事情,为了及早工作补贴家里,她坚持选择并考入了鸡西师范学校。16岁的她一个人离开家,在学校她因为擅长乐器(钢琴、手风琴),而且能歌善舞,绘画杂技也样样行,受到老师同学的肯定。
1992年中专(黑龙江鸡西市师范学校,该校现并入黑龙江工业学院)刚毕业,19岁的李冰冰在哈尔滨市五常市实验小学任音乐教师。她在“鸡西春节晚会”上表演,被演员高强发现,强烈建议她去考电影学院。李冰冰虽然没想过当演员,但为了父母的期待成为大学生,她下定决心。考前几个月拼命地复习高考文化课,终以超录取分数线30分的成绩考取了上海戏剧学院。收到自费录取通知书时,母亲突发心脏病,仅手术费就花去3万元。这让月收入不到300的家一贫如洗,李冰冰想放弃。父亲急了,说:“别的孩子想考还考不上,家里就是砸锅卖铁也要送你上大学。”
20岁考入大学,在校期间自编自演的小品获得全国一等奖。她利用一切休息时间拍戏赚钱,以偿付母亲高额医药费及其债务,成为家里的顶梁柱。除资助妹妹学费和生活费,她一有时间就背着大包小包坐火车去探望妹妹。