Kaley Cuoco rođena je 30. studenoga 1985. u kalifornijskom gradiću Camarillo, a djetinjstvo je provela u dolini San Fernando u okrugu L.A.-a.

Njezin otac Gary Carmine Cuoco podrijetlom je Talijan, a majka Layne Ann Wingate Engleskinja. Ima mlađu sestru Brianu, koja je imala epizodnu ulogu u seriji 'Teorija velikog praska'.

Kaley je svoje prve glumačke uloge imala kao petogodišnjakinja u reklamama za Barbie i Oscar Mayer. Prvu filmsku ulogu imala je sa svega sedam godina u trileru 'Quicksand: No Escape'.

Uz poslovne obaveze, Kaley seod sedmog razreda školovala kod kuće, a maturirala je kad joj je bilo 16 godina.

Dugo godina bila je uspješna amaterska tenisačica, no odlučila je kako ipak neće biti profesionalna sportašica već glumica.

Trenirala je i kickboxing, a jedan od njezinih omiljenih hobija su stolni tenis i jahanje.

Godine 2014. dobila je svoju zvijezdu na holivudskoj Stazi slavnih.

Kaley je dobra prijateljica s glumicama Amy Davidson, s kojom je glumila u seriji 'Osam jednostavnih pravila', Alyssom Milano, s kojom je glumila u seriji 'Čarobnice', te s Ashley Tisdale i Brittany Snow.

U intervjuu za magazinCosmopolitanotkrila je kakoje povećala grudi kad je imala 18 godina te da to nije jedina estetska korekcija u njezinu životu: "Koliko god želiš voljeti svoju nutrinu, žao mi je, ali uz to želim i izgledati dobro. Prije mnogo godina smanjila sam nosi povećala grudi - to je najbolje što sam ikad napravila. Plastične operacije ne treba raditi zbog muškarca ili neke druge osobe, ali ako te čine samopouzdanijom, to je fantastično."