Quvenzhané Wallis sinh ra tại Houma, Louisiana, với mẹ Qulyndreia (Jackson) Wallis, một giáo viên, và bố Venjie Wallis, Sr., một lái xe tải. Cô có một chị gái Qunyquekya và hai em trai Vejon và Venjie, Jr. "Quven", phần đầu tiên của tên cô, là sự kết hợp giữa âm tiết đầu tiên của tên đầu tiên của bố và mẹ cô. Wallis, khi mới năm tuổi, đã tham gia casting cho vai diễn đầu tiên, vai chính trong phim "Beasts of the Southern Wild", mặc dù tuổi tối thiểu để được xem xét là sáu tuổi. Cuối cùng, cô đã vượt qua 4.000 người khác để giành vai Hushpuppy, một đứa trẻ kỳ tài và nhà sinh tồn sống với bố đang hấp hối trong điều kiện nghèo khổ ở Louisiana. Tại thời điểm đó, cô chỉ mới sáu tuổi trong quá trình quay phim. Wallis là diễn viên nhí da đen đầu tiên và cũng là người đầu tiên sinh ra trong thế kỷ 21 nhận được đề cử giải Oscar. Vào tháng 5 năm 2014, Wallis được chọn làm đại diện cho thương hiệu Armani Junior, dòng sản phẩm của Giorgio Armani dành cho trẻ em và thanh thiếu niên. Điều này làm cho cô trở thành đứa trẻ nổi tiếng đầu tiên là gương mặt đại diện cho một thương hiệu cao cấp.