Лили Коул родилась в английском городе Торки, но воспитывалась вместе с сестрой Элви в Лондоне. Там она окончила интернат для девочек в Мэрилебоне (англ. St Marylebone School) и независимую школу Latymer Upper School. Предложение о работе моделью она получила от Бенджамина Харта (англ.) уже в возрасте 14 лет, но отказалась. Позже Коул передумала и подписала контракт с модельным агентством Storm Models