Payne er søn af Karen og Geoff, han har to ældre søskende, Ruth og Nicola. Indtil han fyldte fire, fik Payne udført regelmæssige test på et hospital, da lægerne havde bemærket at en af hans nyrer havde ar og var dysfunktionel. For at hjælpe med at håndtere smerten, fik han 32 indsprøjtninger i armen hver morgen og aften som barn. Da han blev ældre, ændrede hans mor, sine arbejdstider som børnehavepædagog og sygeplejerske, så hun kunne ledsage ham til alle hans auditions. Som student, var Payne meget involveret i sport, og han gik ofte til optagelsesprøver for at blive optaget på forskellige skolehold, før han til sidst fandt sig til rette på terrænløbsholdet. Payne sagde om træningen; "Fra da af lavede jeg ikke andet end at træne. Stod op kl.6 om morgenen og løb flere kilometer. Da jeg var 12 år gammel kom jeg på skolens U-18 hold." Payne blev mobbet i gymnasiet og tog derfor bokselektioner, for at "finde en måde at forsvare sig selv på". "Jeg var, 12-år, da jeg kæmpede mod min 38-årige træner. Jeg brækkede min næse, fik en perforeret trommehinde og jeg kom altid hjem med et forslået, oppustet ansigt. Men det gav mig selvtillid. Jeg fik det ret godt i løbet af de næste par år." I 2011, kommenterede han, "Jeg fortalte det til mine forældre og mine lærere, men det (mobningen) stoppede ikke, så jeg måtte løse problemet selv. Jeg var otte år og de var sixth-formers. Jeg kender den her fyr, som var i starten af 20'erne, han lod som om han var min storebror, og hentede mig fra skole." I 2012, under et interview med The New Zealand Herald om hvordan man håndterer mobning, sagde Payne, "du er nødt til at fortælle det til nogen", og tilføjede "du er nødt til at stå imod det, du gør dig selv til et mål, du gør det for nemt at blive drillet og bare lade tingene ske, det er hvad der sker, men hvis du går aktivt imod det selv, så forsvinder det langsomt." Han var musikteknologi-studerende ved City of Wolverhampton College. Før The X Factor, havde Payne engang optrådt foran 26.000 personer under en fodboldkamp på Wolverhampton Wanderers. Payne gik til sin første audition på The X Factor's, sæson 5 i 2008 da han var fjorten. Han fik foretræde for dommerne, men Simon Cowell mente ikke at han var klar til konkurrencen og bad ham om at komme igen om 2 år. Payne citerede Justin Timberlake som en af sine største inspirationer. Han har også udtalt at han henter inspiration fra Take That-medlemmet Gary Barlow under sine optrædener. Med hensyn til hans nyre sagde Payne "Jeg er nødt til at være forsigtig, jeg må ikke drikke for meget, selv vand, og jeg er nødt til at holde mig så sund som mulig." Han har været i et forhold med danseren, Danielle Peazer. De mødtes til The X Factor i 2010. Backupdanseren for The Saturdays og Jessie J har modtaget dødstrusler og været udsat for andre former for cyber-mobning på det sociale netværk Twitter på grund af sit forhold til Payne.De slog officielt op i maj 2013, men er blevet set sammen siden. Han har siden haft et forhold til skoleveninden Sophia Smith.