Колин Фаррелл родился 31 мая 1976 года в Дублине (Ирландия). Он был четвёртым ребёнком в семье профессионального футболиста Имона Соло, игравшего в клубе Шемрок Роверс и имевшего собственную упаковочную фирму, и его жены-домохозяйки Риты. У Колина также есть две сестры, Клодин (его персональный ассистент) и Кэтрин, и брат, Имон-младший. Воспитывался как католик.

Когда мальчику было 10 лет, семья переехала в пригород Дублина Каслнок. Колин посещал St. Brigid’s National School Castleknock, после Castleknock College и Gormanston College. Проходил прослушивание в группу Boyzone, когда ещё был неизвестным, но безуспешно.

В юности Колин отличался довольно строптивым нравом — вместо школы предпочитал болтаться с друзьями по местным барам, курил марихуану и подворовывал в магазинах. В возрасте семнадцати лет его выгнали из школы за драку с преподавателем, который застал Фаррелла спящим на уроке и вместо извинений был избит. После этого инцидента он на год уехал с друзьями в Австралию.

Вернувшись в Дублин, Колин по совету брата Имона начал посещать школу актёрского мастерства The Gaiety School of Acting, но бросил. В 1996 году состоялся его дебют в кино в драме «Исчезновение Финбара», правда, его роль была настолько незначительна, что не попала в титры. Затем, в 1997 году последовала небольшая роль в низкобюджетном фильме «Сырая нефть», а летом следующего года Колин снялся в минисериале «Белый танец». Вскоре Фаррелл, который всегда испытывал неприязнь к любого рода учебным заведениям, бросил занятия в школе и некоторое время зарабатывал на жизнь, снимаясь в рекламе. Затем, имея за плечами некоторый опыт игры на сцене, принял участие в постановке небольшого лондонского театра Donmar Warehouse. Роль аутичного подростка Ричарда Беламера была примечательна для Фаррелла в основном тем, что благодаря ей он познакомился с Кевином Спейси — тот обратил внимание на игру молодого актёра и посоветовал продюсерам пригласить Фаррелла на одну из второстепенных ролей своего будущего фильма «Обыкновенный преступник».

В июле 2001 года Фаррелл женился на актрисе Амелии Уорнер, однако их брак оказался недолговечным, и уже в ноябре того же года пара развелась.

12 сентября 2003 года, в медицинском центре «Синайские Кедры» (англ. Cedars-Sinai Medical Center) в Лос-Анджелесе, бывшая девушка Колина, канадская модель Ким Борденейв родила Фарреллу сына весом 3.43 кг, которого назвали Джеймсом Патриком (James Patraig Farrell). Однако спустя некоторое время пара тоже рассталась. Несмотря на законченные отношения, Колин не собирался отказываться от сына и заявил, что будет пожизненно его обеспечивать. Сам актёр не мог присутствовать при рождении сына по причине съёмок в фильме «Александр» в Марокко, но во время этого события вместе с Ким была мама Колина, Рита, и его сестра.[19] Позже Фаррелл не раз признавался, что Джеймс — настоящий подарок, что именно он изменил всю его жизнь, а отцовство — это лучшая работа, которую он когда-либо имел. В 2007 году Фаррелл объявил, что Джеймс страдает синдромом Ангельмана.