Heath Ledger werd op 4 april 1979 in Perth, Australië geboren als zoon van de Franse onderwijzeres Sally Ledger-Bell en Kim Ledger, een autocoureur en mijnwerker. Zijn ouders gingen uit elkaar toen Ledger 10 jaar oud was. Zijn beide ouders hertrouwden later. Ledger had een oudere zus, Kate en twee half-zussen Ashleigh Bell (1989), de dochter van zijn moeder en zijn stiefvader Roger Bell en Olivia Ledger (1997) de dochter van zijn vader en zijn stiefmoeder Emma Brown.

Volwassen geworden had Ledger verschillende relaties. Van 2000 tot en met 2001 ging hij uit met de 9 jaar oudere actrice Heather Graham. Hierna had hij van 2002 tot en met 2004 een knipperlichtrelatie met de 10 jaar oudere Naomi Watts, een actrice die hij leerde kennen op de set van Ned Kelly. In de zomer van 2004 kreeg hij een relatie met actrice Michelle Williams die hij ontmoette tijdens de opnames van de speelfilm Brokeback Mountain, waarin zij zijn vrouw speelde. Ze verloofden zich, gingen samenwonen in Brooklyn, New York City en op 28 oktober 2005 kregen ze een dochter die Matilda Rose Ledger heet. Acteur Jake Gyllenhaal is de peetoom van Matilda. Williams en Ledger gingen in september 2007 uit elkaar. Toen hij overleed had hij een relatie met de voormalige kindster Mary-Kate Olsen.