Sinh ra trong một gia đình hoạt động trong ngành nghệ thuật, mẹ cô là giảng viên dạy thanh nhạc nên có nhiều điều kiện bồi dưỡng năng khiếu nghệ thuật của cô. Bởi vậy, Thanh Vân đã từng học qua các lớp nghệ thuật năng khiếu như múa, hát và piano.

Năm 1991, cả gia đình Thanh Vân chuyển vào Thành phố Hồ Chí Minh sống. Khi đang học năm cuối THPT, Thanh Vân quyết định tham dự cuộc thi Triển vọng Điện ảnh năm 2000 và lọt vào tới vòng chung kết của cuộc thi. Đây cũng là tiền đề để sau này Thanh Vân cùng đậu thủ khoa cả hai trường Cao đẳng Sân khấu Điện ảnh và Cao đẳng Sư phạm khoa Thanh Nhạc. Sau một năm học đồng thời cả hai khoa, Thanh Vân quyết định theo hẳn khoa diễn viên trường Cao đẳng Sân khấu Điện ảnh.[2]