Ian Somerhalder, Edna Somerhalder ve inşaat işçisi Robert Somerhalder'ın oğlu olarak Covington, Louisiana'da doğmuştur. Bob adında eski bir profesyonel bisikletçi erkek kardeşi ve Robin adında bir radyo ve televizyon gazetecisi kız kardeşi bulunmaktadır. Babası Fransız ve İngiliz kökenli, annesinin ise kökeniirlanda ve chota kabilesine dayanmaktadır. Somerhalder soyadı onu evlat edinen büyük dedesinden gelmiştir. Somerhalder'ın biyolojik büyük dedesi ise varlıklı bir İngiliz toprak sahibidir. Göçmen bir işçiye, hamile kalan metresiyle evlenmesi ve bebeğe adını vermesi için para ödemiştir. Somerhalder, on üç yaşındayken anne ve babası boşanmıştır. Ian annesinin yanında büyümüş ve annesini bir söyleşisinde "çok inançlı biri" olarak tanımlamıştır. Annesi onu doğuya özgü tıbbî ve organik gıdalarla besleyerek büyütmüştür. Somerhalder bu konuyla ilgili olarak "Bebek mamamı hazırlardı ve beni mavi-yeşil algler (su yosunları) ile oyalardı belki de ilkokul üçten beri. Hiç şeker kullanmadım, beyaz ekmek ya da beyaz unlu ürünler tüketmedim. Ev yapımı alkolsüz bira ve soya ile büyüdüm". Bir söyleşisinde Ian, "Fast-Food yiyemem. On yıldır McDonald's dan alışveriş yapmadım. Her gün balık yiyorum."diye açıklama yapmıştır. Ailesi 2005 yılında Louisiana'daki Katrina kasırgasından büyük boyutta etkilenmiş ve Haziran 2007'ye kadar toparlanamamıştır. Somerhalder "Harika bir çocukluk geçirdim. Atlarımız, motorsikletlerimiz ve botlarımız vardı; ancak ben hep daha fazla istedim. Daha büyük bir at, daha hızlı bir bisiklet vs." demiştir. "İlkokulun sonunda daha 10 yaşlarındayken Edna bana dışarı açılmamı ve hayatımı modellik yaparak kazanmamı önerdi. Ben de hemen kabul ettim ve sonrasında New York'taki Ford ajansında 3 yıllık sözleşmeyle çalışmaya başladım." diyen Somerhalder on yaşındayken annesinin desteğiyle modelliğe başlamış ve aralarında Gucci'nin de bulunduğu birkaç ünlü markanın modelliğini yapmıştır.