La sua famiglia (di origine veneta, in particolare del paese di Cavarzere) è composta dalla madre Giuliana, casalinga, dal padre Sergio, geometra e dal fratello minore, Flavio, di 11 anni più piccolo. All'età di cinque anni ricevette come regalo di Natale la sua prima tastiera Bontempi: è il suo primo incontro con la musica. Iniziò fin da piccolissimo a scrivere i primi brani, componendo le varie basi con mezzi molto semplici ed incidendo mediante un registratore. Due di queste brevi brani realizzati nel 1987, intitolate Il cielo eGli occhi, vennero successivamente inserite come tracce fantasma del terzo album in studio Nessuno è solo (2006).

Ferro attraversò un'adolescenza difficile: è timido, viene spesso emarginato dai compagni di classe, soffre di bulimia con conseguente sovrappeso (arriverà a pesare centoundici chili).[7] Trovò uno sfogo nella musica e iniziò a partecipare a corsi privati dichitarra classica (sette anni), canto, pianoforte (due anni), batteria (un anno). Nel 1996 entrò nel Coro Gospel di Latina Big Soul Mama Gospel Choir, dove si appassionò alle atmosfere e ai ritmi della musica nera statunitense e, successivamente, partecipò ad un corso a distanza per doppiatore cinematografico, iniziando a collaborare come speakerper alcune radio locali della sua città. Fece inoltre esperienze di pianobar in vari locali con il proprio gruppo hip hop Q4, proponendo cover di black music e musica rap e con le gare amatoriali di karaoke.

Nel 1997 si iscrisse all'Accademia della Canzone di Sanremo, con l'intenzione di partecipare al successivo Festival di Sanremo, venendo tuttavia scartato alle prime selezioni. Nel 1998 partecipò come concorrente al programma televisivo Caccia alla frase su Italia 1, dove il conduttore Peppe Quintale gli permise di esibirsi per qualche minuto. Nello stesso anno superò l'Esame di maturità al Liceo Scientifico Ettore Majorana di Latina, con un voto di 55/60, e venne pubblicato l'album Anima e corpo del gruppo rap A.T.P.C., contenente il singolo Sulla mia pelle realizzato con lo stesso Ferro.

Nel 1999 partecipò nuovamente all'Accademia della Canzone di Sanremo con il brano Quando ritornerai (ritenuto il primo brano ufficialmente composto dal cantautore), entrando fra i 12 finalisti ma senza aggiudicarsi uno dei tre posti che garantivano l'ammissione all'edizione seguente della manifestazione. Tra marzo e maggio partecipò alla tournée del gruppo rap Sottotono come corista. Il suo futuro da cantante rimase tuttavia incerto, pertanto Ferro decise d'iscriversi alla facoltà d'ingegneria della Sapienza - Università di Roma, passando successivamente a scienze della comunicazione.

Nel 2000 scrisse il testo di Angelo mio, versione italiana del brano Angel of Mine della cantante Monica (cover di un brano originariamente scritto dalla band femminile Eternal. Tale brano sarebbe stato incluso successivamente nella raccolta TZN - The Best of Tiziano Ferro (2014).