Lena Headey nasceu em Hamilton, nas Bermudas, filha de Sue e John Headey. Seu pai, um agente da polícia britânica, havia sido enviado para lá para treinar policiais. Ela tem um irmão mais novo, Tim. A família se mudou para Somerset, quando Lena tinha cinco anos de idade, e voltou a morar em Shelley, West Yorkshire, quando Lena tinha onze anos. Quando criança, fez aulas de ballet por um tempo. Aos 17, ela se mudou para Londres. Headey nunca tinha feito aula de teatro antes de se tornar atriz.