Tomei nació en Brooklyn, Nueva York, fía de Patricia Adelaide "Addie" Tomei —que'l so apellíu de soltera yera Bianchi—, una profesora d'inglés, y Gary A. Tomei, un abogáu.[3][4] Tien un hermanu menor, l'actor Adam Tomei, y mientres un tiempu foi criada polos sos güelos paternos.[5] Tien ascendencia italiana per dambos llaos; los ancestros del so padre proveníen de Toscana, Calabria y Campania, y los ancestros de la so madre de Toscana y Sicilia.[6][7][8]