约翰·卡梅隆·米切尔出生于美国得克萨斯州埃尔帕索。父亲是美国陆军少将约翰·亨德森·米切尔 （John Henderson Mitchell），曾任美军驻西柏林指挥官。母亲琼·卡梅隆·米切尔 （Joan Cameron Mitchell）是土生土长的苏格兰格拉斯哥人，后作为一名年轻教师移民到美国，同时，他还是一位水彩画画家。他的父母是虔诚的天主教徒以及保守派共和党，米切尔是两人的长子。米切尔成长于美国、德国以及苏格兰的陆军基地。他就读于天主教学校，包括圣泽维尔高中（堪萨斯州章克深城）（St. Xavier High School（Junction City， Kansas））和 圣庇护十世高中（新墨西哥州阿布奎基）（St. Pius X High School（Albuquerque， New Mexico）），并于1981年毕业于后者。他的弟弟科林·米切尔 （Colin Mitchell） 也是一个演员、作家和导演