Реннер родился в Модесто, штат Калифорния, в семье Валери Кирли (урожденная Таг) и отца Ли Реннера, который управлял боулингом McHenry Bowl в Модесто в 1980-х годах. Его родители поженились в подростковом возрасте и развелись, когда Джереми Реннеру было десять. Джереми Реннер — старший из семи братьев и сестер, младший из которых родился в 2011 году. Его мать имеет ирландские корни. Реннер также немецкого происхождения.
Реннер окончил среднюю школу Фреда К. Бейера в Модесто в 1989 году. Джереми Реннер учился в колледже Модесто, где Джереми Реннер изучал информатику и криминологию, прежде чем Джереми Реннер взял урок драмы в качестве факультатива и решил заняться актерским мастерством.