Fox werd geboren in Rockwood, in de Amerikaanse staat Tennessee. Ze is de dochter van Darlene Tonachio, een vrouw die werkt in de vastgoed[1], en Franklin Foxx, die bij Megans geboorte een 'x' heeft weggehaald van haar achternaam.[2] Ze is van Ierse, Franse en Indiaanse afkomst en heeft een 12 jaar oudere zus. Haar ouders scheidden toen Fox nog jong was en Tonachio hertrouwde met een andere man. Fox en haar zus werden opgevoed door hun moeder en stiefvader. Ze vertelde een ongelukkige jeugd te hebben gehad, omdat haar ouders erg streng waren. Naar eigen zeggen had ze haar gehele jeugd huisarrest, meestal om kleine zaken.[3] De oorzaak daarvan lag volgens de actrice bij het feit dat ze niet graag luisterde naar autoritaire figuren.[4] Fox zocht haar toevlucht in het theater en gaf ze vanaf haar vijfde leeftijd regelmatig dansoptredens.[5] Ze was dol op het lezen van stripboeken en bracht haar tijd graag door met tekenen.[6] Al vanaf jongs af aan zag ze Marilyn Monroe als haar grote voorbeeld en hoopte ze ooit net zo'n stijlicoon als zij te worden.[5] Fox was als kind een tomboy[7] en kon op school niet goed overweg met haar klasgenoten. Vrienden vertelden dat men dacht dat ze verwaand was en dat klasgenoten jaloers op haar waren.[5] Op 10-jarige leeftijd verhuisde de familie naar Saint Petersburg in Florida. Daar werd ze ingeschreven bij de christelijke school Morningside Academy. Op deze school werd ze naar eigen zeggen gepest door vrouwelijke klasgenoten, omdat ze goed overweg kon met jongens.[8] Ze vertelde dat ze als kind redelijk braaf was, maar daar kwam een verandering aan toen ze tegen haar zin werd gestuurd naar bijbelkamp.[9] Later bezocht Fox de St. Lucie West Centennial High School. Ze vertelde dat ook daar de klasgenoten een hekel aan haar hadden en dat ze in deze periode slechts één vriendin had.[10] Toen ze de tienerjaren had bereikt, begon Fox te rebelleren tegen het gezag van haar ouders. Ze stal op 14-jarige leeftijd regelmatig de auto van haar moeder en kreeg daarom geen toestemming om op 16-jarige leeftijd examen af te leggen voor een autorijbewijs.[4] Op school stal ze de auto's van klasgenoten om ze vervolgens te verstoppen. Ze gaf toe dat ze zelfs uit een winkelcentrum werd verbannen voor het stelen van lippenstift.[11] Naar geruchten werkte ze als tiener in stripclubs en genoot ze van alle aandacht van mannen. Haar moeders reactie hierop was dat ze twijfelde of ze dat deed toen ze nog bij haar ouders woonde.[1] Ze nam haar opleiding niet serieus, omdat ze vastberaden was om actrice te worden en school zag als een obstakel.[10] De actrice vertelde dat ze zich voor eigen plezier rebels opstelde.[12]