Née le 13 avril 1968 à Paris, Jeanne Balibar est la fille du philosophe Etienne Balibaret de la physicienne Françoise Balibar. Elle suit d'abord un cursus de sport-études (section danse). Après son baccalauréat, elle entre en hypokhâgne au lycée Henri-IV et réussit le concours A/L de l'École normale supérieure de la rue d'Ulm en 1987. Elle passe ensuite une maîtrise d'histoire à l'Université de Paris I.