Olivia Isabel Rodrigo nació el 20 de febrero de 2003, en el Rancho Springs Medical Center de Murrieta, California. Es hija de Jennifer, profesora de escuela, y Chris, terapeuta familiar.[5]​[6]​[7]​ Vivió y creció en el barrio de Temecula.[8]​ Si bien Olivia Rodrigo es estadounidense de nacimiento, es de origen filipino por parte de su padre[9]​[10]​[11]​y estadounidense por parte de madre. Ha declarado que su bisabuelo paterno, el padre de su abuela, se mudó de Filipinas a los Estados Unidos cuando era adolescente, mientras que su abuelo era filipino y su familia sigue las tradiciones y la cocina filipina.[12]​

Olivia Rodrigo recibió clases de canto en preescolar y poco después aprendió a tocar el piano.[13]​ Recibió clases de actuación a los seis años y comenzó a actuar en producciones teatrales en primaria.[14]​[15]​ Tocaba la guitarra a los 12 años.[13]​ Creció escuchando la música rock alternativa favorita de sus padres, como las bandas No Doubt, Pearl Jam, White Stripes y Green Day. Rodrigo se interesó en componer canciones después de escuchar música country, especialmente de la cantautora estadounidense Taylor Swift.[16]​ Se mudó a Los Ángeles después de conseguir su papel en Bizaardvark.[15]​

En 2018, Rodrigo empezó una relación con su compañero de reparto en la serie Bizaardvark, Ethan Wacker, después de conocerse en 2016 cuando iniciaron las grabaciones de la serie, terminando su relación en 2019.[150]​ Mantuvo una relación con el productor Adam Faze en 2021, terminando a inicios de 2022.[151]​

Durante una aparición en el episodio del 15 de septiembre de 2022 de The Tonight Show Starring Jimmy Fallon, Olivia Rodrigo compartió una experiencia surrealista vivida durante una gira por Canadá: fue detenida e interrogada por agentes fronterizos en la madrugada debido a un malentendido, al ser confundida con otra persona con antecedentes penales. La revisión duró aproximadamente 30 minutos, y la cantante admitió haber llegado a dudar de sí misma antes de que se aclarara la situación, compartiendo el episodio con humor pero con un toque de nerviosismo.[152]​

De octubre de 2023 hasta diciembre de 2025 estuvo en una relación con el actor británico Louis Partridge.[

Rodrigo y la actriz Madison Hu se asociaron con Instagram #KindComments para alentar a sus fanáticos a difundir la bondad y fomentar la positividad en línea en octubre de 2017 hasta el 2018.[113]​[114]​[115]​

El 10 de abril de 2018, Rodrigo con Hu se unió a otros artistas para el 30 aniversario de My Friend's Place, una organización sin fines de lucro que ayuda a los jóvenes sin hogar a encontrar refugio, comida, trabajo, educación y atención médica.[116]​[117]​ El evento fue organizado por Jack Black y pudo recaudar más de $740 000 para jóvenes locales sin hogar. En el mismo año, Rodrigo se convirtió en el rostro de la campaña de «She Can CTIM».[118]​[119]​[120]​ Asimismo, ha sido nombrada oradora y panelista del Instituto Geena Davis sobre Género en los Medios.[121]​[122]​

En febrero de 2021, lanzó su mercancía «Spicy Pisces T-shirts» en su sitio web y todas las ganancias se destinaron a Plus1, en beneficio de She's The First, dedicada a patrocinar la educación de las mujeres.[123]​[124]​ En junio de 2021, vendió su ropa, vestuario y todos los artículos de sus videos musicales en Depop y el 100 % de todas las ganancias de 'Sour Shop' se donaron a una organización benéfica.[125]​[126]​[127]​ Rodrigo donó una parte de sus ventas de boletos de platino de su gira Sour Tour a Women for Women International, que apoya a las mujeres sobrevivientes de la guerra ayudándolas a reconstruir sus vidas después de la devastación.[128]​ En diciembre de 2021, se unió a Katy Perry, Kelly Clarkson, Billy Porter y más en Musicians on Call en el segundo concierto virtual anual «Hope for the Holidays» para traer alegría navideña con actuaciones edificantes y mensajes de esperanza a los pacientes del hospital a través de un concierto virtual.[129]​[130]​