Lisa Olivia Munn nasceu em Oklahoma City, Oklahoma. Sua mãe, Kimberly Schmid, viveu no Vietnã e é de ascendência chinesa, enquanto seu pai, Winston Barrett Munn, é de uma família com raízes profundas no sul dos Estados Unidos. Os pais de Olivia se divorciaram quando ela tinha dois anos de idade, e ela foi criada por sua mãe e padrasto, um membro da Força Aérea dos Estados Unidos. Embora a família tenha partido de Oklahoma e residisse em muitos locais, ela foi criada principalmente em Tóquio, no Japão. Durante esse tempo, ela apareceu em várias produções teatrais locais e mais tarde tornou-se modelo na indústria da moda japonesa. Quando a família finalmente retornou aos Estados Unidos, Olivia mudou-se para Los Angeles para perseguir seu sonho de se tornar atriz. Depois de alguns pequenos papéis, sua carreira teve uma virada muito promissora quando conseguiu o papel de Mily Acuna na série de TV Beyond the Break (2006) e o papel da recepcionista de Rob Schneider em Big Stan (2007). Ela organiza os podcasts "The Daily Nut" e "Formula D" no G4.