Отец ДиКаприо происходит из семьи с итало-немецкими корнями. Мать ДиКаприо, Ирмелин ДиКаприо, в девичестве Инденбиркен, родилась в западногерманском Ор-Эркеншвике. Её отцом был Вильхельм Инденбиркен, а матерью - русская Елена Смирнова, которая после переезда в Германию из России вышла замуж и приняла фамилию мужа - Инденбиркен. Сам же ДиКаприо в разговоре с Владимиром Путиным сообщил, что его дед также был русским, и добавил: «Так что я не на четверть, а наполовину русский».
Когда Лео было всего 2,5 года, отец отвел его на популярное детское телешоу - это стало первым появлением будущего актера перед камерой.
В 1997 году был включен в список 50 самых красивых людей мира по версии журнала People.