Narodila se ve vsi Thornton poblíž Bradfordu v rodině kněze Patricka Brontëho. Její dvě mladší sestry, Emily Brontëová a Anne Brontëová, byly také spisovatelky.

V roce 1820 se rodina přestěhovala do Haworthu, kde byl Partick Brontë jmenován vikářem. V roce 1824 byla se svými třemi sestrami poslána do dívčí školy v Cowan Bridge v Lancashire (tuto školu později popsala v románu Jana Eyrová). Chudé poměry, v nichž tam žila, ovlivnily její zdraví a psychický vývoj a uspíšily smrt jejích dvou starších sester, Mary a Elizabeth, které obě zemřely v roce 1825 na tuberkulózu.

Vrátila se tedy domů na faru v Haworthu, kde začala spolu se sestrami Emily a Anne a bratrem, básníkem Branwellem Brontëm, popisovat životy a potíže obyvatel svých imaginárních království. Charlotte a Branwell psali povídky o své zemi Anglii a Emily a Anne články a básně o své – Gondalu. Příběhy byly velmi propracované a vzájemně spjaté – část rukopisů se dochovala dodnes. Tento zájem je upoutal po dobu jejich dětství a dospívání a připravil je pro jejich pozdější literární život.