Маленькая «Леди Джейн» Фонда родилась в больнице «Докторе» в Нью-Йорке 21 декабря 1937 года. Она была первым ребенком актера Генри Фонды, который быстро становился звездой первой величины на сцене и в кинофильмах. Он был самим совершенством и уже имел определенные писательские и актерские амбиции, прежде чем к нему обратились с приглашением в театр. Джейн было предназначено унаследовать его стремление к совершенству и актерские способности. Ее мать, Фрэнсис Сеймур, была второй женой Генри. Актриса Маргарет Салливан, первая жена Фонды, совершила самоубийство. Фрэнсис была вдовствующей светской женщиной, погрузившейся на время в отшельничество. Истеричность и эмоциональные срывы делали ее плохой женой и матерью, ее взбалмошное поведение возбуждалось мужем, склонным к тиранству и волокитству на стороне. У Фрэнсис была другая дочь, Фрэнсис де Виллар Брокау (по прозвищу Кастрюля), от ее предыдущего брака со спившимся финансистом Джорджем Брокау. Мать Джейн отчаянно хотела сына, чтобы никто не заслонял положение ее первой дочери в семье.
Джейн родилась в Нью-Йорке в тот момент, когда Генри играл в спектакле на Бродвее. Фрэнсис была настолько огорчена рождением дочери вместо ожидаемого сына, что все ее чувства к Джейн буквально заморозились. Она немедленно передала Джейн медсестре и отказала ей в малейшей привязанности, что было во многом похоже на поведение матери Марии Каллас, которая также хотела сына. Фонда позже сказала: «Мне никогда не нравилось, как она прикасается ко мне, потому что я знала, что на самом деле она не любит меня». Кровная близость так никогда себя и не проявила, и это будет преследовать их обеих многие годы.
Джейн была ребенком обоих побережий и вернулась в Голливуд вскоре после своего рождения по маршруту, по которому она будет путешествовать неоднократно годы и годы. Она была сверхподвижным сорванцом, одержимая стремлением завоевать любовь своего отца. Она говорила в интервью журналу «Ms.»: «На меня только одни человек оказывал влияние, но мощное и решительное, эго был мой отец. Он имел власть. Все вокруг было наполнено его присутствием, даже когда его там не было…. Я стала сыном моего отца, его сорванцом. Я собиралась быть храброй, завоевать его любовь, быть жестокой и сильной». В восьмидесятых она даже осмелилась сказать: «У меня всегда была глубоко укоренившаяся психологическая потребность быть мальчиком».
Фонда была толстушкой но сравнению с изящной матерью, которая постоянно придиралась к ее весу. Это непрекращающееся психологическое давление в конечном счете привело к встрече двадцатилетней Фонды с тяжелой анорексией и булимией. Фонда признавалась своим изголодавшимся но материнской любви детям: «Когда я была совсем маленькой девочкой, я мечтала о чем угодно, но больше всего мои мечтания были связаны с основной потребностью любого человека: чтобы его любили, и чувствовала себя полностью разбитой из-за неудовлетворенности этой потребности». Единственная причина для ее безумной жажды привязанности заключалась в бесконечном отсутствии Генри. Джош Логан, крестный отец Джейн и самый лучший друг Генри, характеризовал его как невыносимо холодного, жестокосердного отца. Брук Говард, подруга детства Джейн, вспоминала: «Хенк ужасал любого», его никогда не было рядом. Логан добавлял: «Казалось, что Генри всегда где-то в другом месте, даже когда он был в соседней комнате. Он не знал, как проявить любовь к своей семье, а может быть, именно этого и не хотел делать». Джейн сказала однажды: «Я благоговела перед моим отцом. Уже довольно взрослой девушкой я готова была вытворять что угодно, лишь бы привлечь к себе его внимание». Джейн так ненавидела свою мать, что однажды заявила ей, что всегда желала, чтобы ее матерью была Кэтрин Хепберн.
Джейн провела свои первые годы в Калифорнии, где была окружена суровой заботливостью со стороны гувернантки, которая отбивала у нее охоту к объятиям и поцелуям. Гувернантка говорила, что привязанность могла бы сделать Джейн эмоционально слишком зависимой. Это было идентично условиям воспитания Теда Тернера, созданным его отцом, желавшим заставить сына чувствовать опасность. Ранний сенсорный и эмоциональный голод, кажется, приводил к противоположным результатам, поскольку сформировал ее в эмоционально зависимого взрослого. Джейн посещала целый ряд школ-пансионов и частных училищ, начиная с Брентвуд-тауна и дневной школы в Калифорнии. Ее мать становилась все больше и больше ненадежна и невротична. В течение войны Фрэнсис пыталась сойтись с другими мужчинами и лечиться от состояния депрессии (что мало отличалось от действий матери Глории Стайнем). Джейн искала спасения в занятиях лошадьми, атлетикой и в книгах. В своей подруге и соседке Брук Говард она находила выход своим эмоциям и привязанность. Мать Брук была первой женой Генри, я два семейства много лет поддерживали странные близкие отношения, пока мать Брук не покончила с собой. Брук вспоминала об этом периоде: «Все мы словно благоговели перед Джейн. Казалось, ничто не может расстроить ее. Она была подтянутая, очень уверенная в себе и очень жесткая. Как закаленная сталь». В душе Джейн навсегда запечатлелось ощущение замкнутости и смущения. Когда Генри получил заглавную роль в «Господине Робертсе» на Бродвее в 1948 году, Джейн исполнилось одиннадцать. Семья вновь отправилась в Гринвич, штат Коннектикут, где Джейн поступила в Гринвичское училище. Ее ближайшая подруга Брук Говард вскоре присоединилась к ее семье.
В Коннектикуте мать Джейн вновь стала вести отшельнический образ жизни. Фактически она никогда не оставляла спальни и превратилась в домашнего тирана. Джейн была полностью предоставлена самой себе и в этих условиях обрела чрезвычайную самоуверенность. Отец ее постоянно отсутствовал, а мать была психически больна. Не испытывая никакой эмоциональной привязанности к матери, Джейн росла полной хозяйкой собственной судьбы, и такой самостоятельной женщиной она вошла в сложный подростковый возраст. В этот момент Генри предложил Фрэнсис развестись, чтобы он мог жениться на двадцатиоднолетней Сьюзан Бланчард, приемной дочери Оскара Хаммерштейна, чем ускорил наступление беды. Фрэнсис была настолько потрясена, что у нее наступил нервный срыв, из-за чего ее отправили в психиатрическую лечебницу «Остен Риггс». 14 апреля, 1950, мать Фонды покончила с собой, воспользовавшись одним из бритвенных лезвий Генри, она перерезала горло от уха до уха. В это время Джейн было двенадцать, а ее брату Питеру только десять лет. Детям сказали, что у матери был сердечный приступ, и только позже они узнали ужасную правду от друзей.
Генри женился на Сьюзан Бланчард через девять месяцев после самоубийства Фрэнсис, и Джейн наконец обрела пример для подражания, которая вызывала у нее восхищение; Сьюзан была всего лишь на десять лет старше и нежно любила ее. Питер Фонда, любимчик матери, был буквально раздавлен, узнав о ее смерти. Он попытался застрелиться, когда его отец и Сьюзан проводили свой медовый месяц, и в течение целых четырех дней был между жизнью и смертью. В течение следующих нескольких лет жизнь Джейн была еще более лихорадочна, чем раньше, раздираемая путешествиями, переездами и семейными скандалами. Она поступила в школу-пансион Эммы Виллар в пригороде Нью-Йорка, где прославилась как независимая отступница. Одна из ее школьных подруг вспоминала: «Джейн был прирожденным лидером и никогда не боялась оказаться в центре внимания». Она постоянно оспаривала строгую власть школы. Одно из правил пансионата, например, требовало, чтобы к обеду все студентки надевали туфли с высокими каблуками и жемчуг. К очередному обеду Джейн вышла, гордо ступая на высоких каблуках и сверкая жемчугом, в соответствии с упомянутым требованием к студенткам; правда, больше на ней ничего не было. Многолетняя привычка к уверенности в себе приучила ее к неповиновению и бунтарству, и она не боялась показать это.
Фонда поступила в колледж Ваззара, где после четырех лет обучения в средней школе «только для девушек», она вдруг не на шутку разошлась, обнаружив вокруг себя внимательных и взрослых мужчин. Ее подруга Брук тоже поступила в Ваззар, чтобы быть рядом с нею, и, несколько сглаживая и смягчая, вспоминала: «Джейн никто не считал образцовой студенткой. Она провела весь свой первый курс не заходя в классную комнату». Фонда и сама позже говорила: «Я полностью сошла с катушек». Она жила в Ваззаре целиком предоставленная самой себе. Одна из воспитанниц этой школы по секрету говорила: «Она была абсолютно неразборчива в друзьях — для нее это было не сложнее, чем пошутить за столом». Она пропускала комендантские часы и исчезала на несколько дней подряд. Ее отец женился на графине Эфдеро Франчетти, когда Джейн Фонда заканчивала первый курс, его четвертый брак только усилил эмоциональный беспорядок в душе дочери. Джейн договорилась с отцом, что он позволит ей бросить опостылевший Ваззар и отправиться в Париж для изучения искусства в Сорбонне. Фонда прекрасно разбиралась в психологии и, зная своего отца, сделала все, чтобы великий актер не захотел огорчать свою дочь категорическим отказом, обуреваемый любовью. Генри, разумеется, дал согласие и устроил ее в Школу Искусств в Париже. Позднее она признавалась, что вела в Париже, на Левом берегу, далеко не монашескую жизнь с попойками и распутством: «Я отправилась в Париж, чтобы стать живописцем, но прожила там больше шести месяцев, так никогда и не раскрыв мои краски». Маленькая Леди Джейн крепко стояла на пути к становлению Вызывающей Джейн начала шестидесятых.