Sheeranin isovanhemmat ovat irlantilaisia, ja Sheeran on sanonut, että hänen isänsä on "hyvin suuresta" katolisesta perheestä. John on taidekuratori ja luennoitsija, ja Imogen on kulttuuri-publisisti, joka muutti korujen suunnittelijaksi. Hänen vanhempansa johtivat Sheeran Lockia, itsenäistä taidekonsulttiyritystä, vuodesta 1990 vuoteen 2010. Sheeran lauloi paikallisessa kirkkokuorossa neljävuotiaasta lähtien, oppi soittamaan Rishworth Schoolissa, ja alkoi kirjoittamaan lauluja Thomas Mills Schoolissa Framlinghamissa.
Hän on säveltäjä.