Gal Gadot est née à Petah Tikva. En hébreu, son prénom signifie « vague » et son nom de famille « berge ». Ses parents sont tous deux nés en Israël et ont hébraïsé leur nom de famille, Greenstein, en Gadot. Son père, Michael, est ingénieur et sa mère, Irit, née Weiss, est enseignante. Ses grands-parents sont des survivants de la Shoah. Elle a des ascendants russes, polonais, autrichiens, allemands et tchèques, tous Juifs, et cela compte beaucoup pour elle : « Mon identité juive et israélienne est forte. J’ai fait mes deux ans de service militaire, j’ai été élevée dans une famille israélienne très juive, et bien sûr mon héritage importe beaucoup pour moi. Je veux que les gens aient une bonne impression d’Israël. »

Elle a pratiqué la danse classique pendant douze ans. Au lycée, elle s’oriente vers la biologie.

De 18 à 20 ans, Gal Gadot effectue son service militaire obligatoire au sein de l’armée israélienne. Elle y devient instructrice pour la préparation physique et le combat des jeunes recrues. Elle considère ses années de service comme un temps où « on abandonne sa liberté. On apprend la discipline et le respect ».

Elle entame ensuite des études de droit à l’université privée IDC Herzliya mais elle donne progressivement la priorité au mannequinat puis au cinéma en s’installant à Hollywood.