汤唯1979年出生于浙江乐清，汤唯的老邻居傅阿姨说，汤唯小时候非常懂礼貌，见人就热情地喊“阿姨”、“阿婆”，性格十分外向。汤唯的高中美术老师则用了两个“非常”，“汤唯非常非常懂礼貌，她看到老师不但不紧张害怕，反而很平和，性格也很活泼，又不会过头，所以让人印象深刻。”汤唯的母亲曾是当地小有名气的演员，父亲是画家，汤唯从小就表现出艺术和表演上的天赋，被省艺校歌舞班看中，又遵母命学过绘画。

汤唯的恋爱史始终是外界关心的话题，外界一直传闻汤唯在学生时期有两位男友，一个是她已经亲口承认的田雨，另一个则是《奋斗》中出演“华子”的演员朱雨辰，而与朱雨辰之间的恋情，汤唯始终没有正面回应过。不过，在这两个“正牌男友”之前，还有一段小插曲。在18岁这年，汤唯曾有一个感情十分要好的闺蜜，就是日后在《夜宴》里扮演章子怡裸替而闻名的邵小珊，而当年，二人还曾经因为一名年轻富商而成为情敌。邵小珊的妈妈透露，在广州拍戏期间，一个青年富商曾追过邵小珊和汤唯。

邵小珊笑着更正道：“那时我才18岁，性格像男孩子一样，是我喜欢那个男孩，但他却喜欢汤唯。那个男孩是我们剧组一个演员的亲戚，比我们大不了几岁。我们拍戏的时候，他天天开车到现场来看。等到我们拍完了，他就请我们出去吃饭。但我们很少答应，也从来不单独跟他出去。剧组管得严呢，我爸爸、妈妈还看着我，哪敢呀？汤唯的性格很内向，经常独来独往，待人非常诚恳，剧组的人都喜欢她。”邵小珊还承认，自己非常喜欢那个男孩，因为他不但富有，是广州一个家族企业的未来接班人，而且年轻帅气，性格还好。