Ed Sheeran nació el 17 de febrero de 1991 en Hebden Bridge, una pequeña comunidad inglesa en Yorkshire del Oeste en el Reino Unido, y creció en Framlingham, una localidad en el condado de Suffolk en Inglaterra. Es de ascendencia irlandesa por parte de su padre; tiene un hermano mayor llamado Matthew, que estudió música en la universidad y trabaja como compositor de música clásica. Sheeran es hijo de John, un profesor de arte, quien trabajó como un conservador de museo en la década de los años ochenta, y de Imogen, una publicista de cultura y diseñadora de joyas. En 1990 sus padres fundaron una consultora de arte independiente llamada Sheeran Lock, que funcionó hasta 2010. Por cuestiones de trabajo, John e Imogen viajan constantemente por varias ciudades de Inglaterra, y en el traslado solían tocar música. Sheeran recuerda que en su niñez escuchaba discos de Bob Dylan y Eric Clapton, y que el álbum Irish Heartbeat (1988), de Van Morrison, lo indujo a la música. A los cuatro años Sheeran comenzó a cantar en el coro de la iglesia local, y a los once a tocar la guitarra. Con catorce años realizó sus primeras composiciones musicales mientras estudiaba en la Thomas Mills High School en Framlingham. Es un egresado de la Youth Music Theatre UK y de la Access to Music, donde recibió lecciones de desarrollo artístico. Él también recibió formación actoral en el National Youth Theatre de Londres.