Charlotte Rae Lubotsky sinh ngày 22 tháng 4 năm 1926, tại Milwaukee, Wisconsin, trong một gia đình người Do Thái Nga. Mẹ của bà, Esther (nhũ danh là Ottenstein), là người bạn thân hồi nhỏ của Thủ tướng Israel Golda Meir, còn cha của bà, Meyer Lubotsky, là chủ một doanh nghiệp bán lốp xe bán lẻ. Bà là một trong ba chị em, cùng với Miriam và người chị quá cố Beverly (sinh ngày 21 tháng 12 năm 1921, mất ngày 2 tháng 6 năm 1998). Bà tốt nghiệp trường Trung học Shorewood vào năm 1944. Trong mười năm đầu tiên của cuộc đời, gia đình của Rae sống ở Milwaukee, sau đó chuyển đến Shorewood, Wisconsin. Bà đã thực hiện công việc trên radio và làm việc với Nhà hát Lẻ cho Trẻ em Wauwatosa. Khi 16 tuổi, bà đã trở thành một học việc với công ty sân khấu chuyên nghiệp Port Players, một công ty sân khấu đến Milwaukee vào mùa hè với sự tham gia của một số diễn viên đã thành hiện như Morton DaCosta, người sau này sẽ chỉ đạo vở nhạc kịch The Music Man trên sân khấu Broadway. Rae đã theo học tại Đại học Northwestern, mặc dù bà không hoàn thành chương trình học của mình, tại đây bà đã gặp gỡ Cloris Leachman, người nhiều năm sau đó sẽ thay thế Rae trong chương trình The Facts of Life trong hai mùa cuối cùng. Tại Northwestern, bà đã gặp nhiều ngôi sao và nhà sản xuất không được biết đến vào thời điểm đó, bao gồm Agnes Nixon, Charlton Heston, Paul Lynde, Gerald Freedman, Claude Akins và nhà soạn nhạc Sheldon Harnick. Khi một nhân vật trên radio cho bà biết rằng họ tên cuối cùng của bà sẽ không được chấp nhận, bà đã quyết định bỏ nó, điều này khiến cha của bà không hài lòng. Bà chuyển đến thành phố New York vào năm 1948, nơi bà biểu diễn trên sân khấu và tại các câu lạc bộ đêm. Trong những năm đầu tiên tại New York, bà đã làm việc tại Village Vanguard (cùng với những tài năng mới nổi như ca sĩ Richard Dyer-Bennet) và tại Blue Angel sang trọng, nơi ươm mầm cho những tài năng mới như Barbra Streisand, Mike Nichols và Elaine May. Bà chuyển đến Los Angeles vào năm 1974.
