Đỗ Mỹ Linh sinh ra và lớn lên tại Hà Nội. Cô sinh ra trong một gia đình gia giáo của Hà Nội[4] Đỗ Mỹ Linh có chiều cao 171 cm, nặng 52 kg với số đo ba vòng lần lượt 87-61-94 cm.[5] Cô là sinh viên Đại học Ngoại thương Hà Nội, khoa Quản trị Kinh doanh. Trước khi đăng quang Hoa hậu Việt Nam 2016, Mỹ Linh làm thêm tại cửa hàng thời trang để trang trải cho việc học.[6] Cô cũng từng tham gia đấu trường nhan sắc Hoa hậu Việt Nam 2014 nhưng đã rút lui trước khi vòng sơ khảo khu vực phía Bắc diễn ra.