
Chloë Grace Moretz lahir di Atlanta, Georgia. Ibunya, Teri (terlahir Duke), adalah seorang praktisi perawat, dan ayahnya McCoy Lee Moretz, adalah seorang dokter bedah plastik.[4][5] Moretz memiliki empat kakak: Brandon, Trevor, Colin dan Ethan. Keluarganya mendeskripsikannya sebagai gadis yang "sangat Kristen". Ia adalah keturunan Jerman, Inggris, Skotlandia, Wales, dan Swiss. Salah satu kakak laki-lakinya, Trevor Duke Moretz, adalah pelatih akting dan mendampinginya selama berkarier sebagai aktris ketika orang tuanya tidak dapat mendampinginya. Moretz pindah dari Georgia ke New York pada tahun 2001, dengan ibu dan kakak laki-lakinya, Trevor, karena ia diterima di Professional Performing Arts School. Ini awalnya mulai tertarik di akting[10] Kariernya di Hollywood dimulai ketika ia dan seluruh keluarganya pindah ke Los Angeles pada 2003.
Dalam rangka mempertahankan pemisahan yang jelas antara karier profesionalnya dan kehidupan pribadinya, Moretz tidak mengundang teman-temannya untuk syuting film atau penayangan perdana film, saat ia mengatakan itu lebih mudah baginya untuk berkonsentrasi pada pekerjaan, dan untuk bersantai dengan teman-temannya ketika tidak bekerja. Hobinya meliputi video game, main ski, dan mendengarkan berbagai jenis musik. Pada tanggal 11 Mei 2016, Moretz mengungkapkan di acara talkshow The Late Late Show with James Corden bahwa ia menjalin hubungan dengan Brooklyn Beckham, putra pensiunan atlet sepak bola profesional David Beckham dan desainer fashion sekaligus mantan anggota Spice Girls Victoria Beckham.