Renner, Modesto, California'da, annesi Valerie Cearley (kızlık soyadı Tague) ve 1980'lerde bir Modesto bowling salonu olan McHenry Bowl'u yöneten babası Lee Renner'ın çocuğu olarak dünyaya geldi. Ailesi gençken evlendi ve Jeremy Renner on yaşındayken boşandı. Jeremy Renner, en küçüğü 2011 doğumlu olan yedi kardeşin en büyüğüdür. Annesi İrlanda kökenlidir. Renner da Alman asıllıdır.
Renner, 1989'da Modesto'daki Fred C. Beyer Lisesi'nden mezun oldu. Jeremy Renner, Jeremy Renner seçmeli olarak drama dersi alıp oyunculuk yapmaya karar vermeden önce, Jeremy Renner'ın bilgisayar bilimi ve kriminoloji okuduğu Modesto Junior College'a gitti.