Η Πενέλοπε Κρουζ Σάντσεθ γεννήθηκε στο Αλκομπέντας της Κοινότητας της [[Μαδρίτη]]ς στην [[Ισπανία]], από τους Ενκάρνα και Εδουάρδο ΚρουθΚρουζ.<ref>{{cite web |url=http://www.filmreference.com/film/70/Penelope-Cruz.html |title=Penelope Cruz Biography (1974–) |publisher=Film Reference |accessdate=28/05/2011}}</ref><ref name="cbsnews">{{cite web |url=http://www.cbsnews.com/stories/2010/01/15/60minutes/main6101587_page2.shtml?tag=contentMain;contentBody |title=The Rising Star of Penelope Cruz (Page 2) |work=CBS News |publisher=CBS Interactive Inc |first=Charlie |last=Ross |date=17/01/2010 |accessdate=28/05/2011}}</ref> Έχει έναν μικρότερο αδερφό, τον Εντουάρντο, ο οποίος είναι τραγουδιστής και μια μικρότερη αδερφή, τη Μόνικα, η οποία είναι ηθοποιός.<ref name="marieclairepage3" /> Αρχικά δεν είχε φιλοδοξίες να γίνει ηθοποιός και εστίασε την προσοχή της στο χορό,<ref name="cbsnews"/> έχοντας κάνει μαθήματα κλασικού μπαλέτου για εννέα χρόνια.<ref name="marieclairepage3">{{cite web |url=http://www.marieclaire.com/celebritylifestyle/celebrities/interviews/penelope-cruz-3 |title=Penelope Cruz: Will She Say I Do, or I Don't (Page 3) |work=Marie Claire |publisher=Hearst Communication, Inc |first=Hilary |last=De Vries |date=Φεβρουάριος 2004 |accessdate=28/05/2011}}</ref> Έκανε μαθήματα ισπανικού μπαλέτου για τρία χρόνια και θέατρο για τέσσερα χρόνια στο σχολείο Κριστίνα Ρότα της [[Νέα Υόρκη|Νέας Υόρκης]].<ref name="askmenquestions">{{cite web |url=http://www.askmen.com/celebs/interview_200/230_penelope_cruz_interview.html |title=10 Questions With Penelope Cruz |first=Todd |last=Gilchrist |work=Ask Men|publisher=IGN Entertainment |accessdate=28/05/2011}}</ref><ref name=Hola>{{cite web|url= http://www.hola.com/biografias/penelope-cruz/biografia/|title= Últimas noticias y biografía de Penélope Cruz|language= Spanish|work=Hola |accessdate=28/05/2011}}</ref> Η ίδια δήλωσε ότι ''"Συνήθιζα να βγάζω τα νύχια των ποδιών μου - θα πέθαιναν από το χορό- και έτσι έβγαζα ολόκληρο το νύχι και το πέταγα και δεν ένιωθα τίποτα"'', ωστόσο, το μπαλέτο της έδωσε την πειθαρχεία που θα της ήταν απαραίτητη στην μελλοντική καριέρα της στην υποκριτική.<ref name="cbsnewspage3">{{cite web |url=http://www.cbsnews.com/stories/2010/01/15/60minutes/main6101587_page3.shtml?tag=contentMain;contentBody|title=The Rising Star of Penelope Cruz (Page 3) |work=[[CBS Paramount Television|CBS News]] |publisher=CBS Interactive Inc |first=Charlie |last=Ross |date=17/01/2010 |accessdate= 28/05/2011}}</ref>
Σαν έφηβη, η Κρουζ έγινε λάτρης του κινηματογράφου μετά την προβολή της ταινίας ''Δέσε Με'' (Tie Me Up! Tie Me Down!, 1990) του [[Πέδρο Αλμοδόβαρ]].<ref name="cbsnews"/><ref name="vanityfairpage2">{{cite web |url=http://www.vanityfair.com/culture/features/2009/11/penelope-cruz200911?currentPage=2 |title=The Passions of Penélope |work=Vaniety Fair |publisher=Condé Nast Publications |first=Ingrid |last=Sischy |date=Νοέμβριος 2009 |accessdate=28/05/2011}}</ref> Ξεκίνησε να πηγαίνει σε δοκιμαστικά αλλά δεχόταν διαρκώς την απόρριψη.<ref name="cbsnews"/> Η ίδια έχει πει ''"'Ημουν πολύ εξωστρεφής σαν παιδί... Διάβαζα όταν ήμουν στο λύκειο τα βράδια, μάθαινα μπαλέτο και πήγαινα σε δοκιμαστικά. Έψαξα για έναν ατζέντη αλλά με έδιωξε τρεις φορές επειδή ήμουν ένα μικρό κοριτσάκι αλλά εγώ συνέχιζα να πηγαίνω. Είμαι ακόμα μαζί της μετά από τόσα χρόνια."''<ref name="sydenyinfo">{{cite web |url=http://www.smh.com.au/news/entertainment/very-pc--and-shes-got-hidden-depths/2008/12/06/1228257370278.html?page=4 |title=Why the lady is a vamp (Page 4) |publisher=Sydney Morning Herald|accessdate=28/05/2011|first= Helen |last=Barlow|date= 17/12/2008}}</ref> Το 1989, όταν ήταν 15 ετών, η Κρουζ κέρδισε μια ακρόαση σε ένα πρακτορείο ταλέντων σε περισσότερα από 300 άλλα κορίτσια.<ref name="peoplebio">{{cite web |url=http://www.people.com/people/penelope_cruz/biography |title=Penélope Cruz Biography |work=People.com |publisher=Time Warner Inc |accessdate=28/05/2011}}</ref>
