James Dean sinh ngày 8 tháng 2 năm 1931 tại Marion, Indiana, cho Winton và Mildred Dean. Cha anh, một kỹ thuật viên nha khoa, chuyển cả gia đình đến Los Angeles khi Jimmy lên năm. Anh trở về miền Trung Tây sau khi mẹ anh qua đời và được nuôi dưỡng bởi dì và chú của anh trong trang trại Indiana của họ.