Zendaya Maree Stoermer Coleman dont le prénom signifie « rendre grâce » en shona, langue bantoue du Zimbabwe, est la fille de Claire Stoermer (enseignante, directrice et professeur de théâtre) et de Kazembe Ajamu Coleman (ancien professeur de sport devenu son manager et garde du corps) née le 1er septembre 1996 à Oakland, en Californie. Son père vient d'une famille afro-américaine de l'Arkansas, sa mère a des origines allemande et écossaise. Elle a cinq demi-frères et sœurs, Austin, Julien, Kaylee, Katianna et AnnaBella, nés d'une première union de son père. Plus jeune, Zendaya a joué sur scène plusieurs pièces de Shakespeare, sa mère étant directrice de théâtre. Étudiante à la Oakland School for the Arts (en), elle y développe une passion pour le métier d'actrice.