Настоящее имя — Джули Энн Смит (Julie Anne Smith).
Отец будущей актрисы, Питер Мур Смит, был военным судьёй, а мать, Анна, была занята на социальной работе психиатром.
В 1983 году она получила степень бакалавра в Бостонском университете и переехала в Нью-Йорк, где Джули Энн Смит стала Джулианной Мур: в Гильдии актёров оказалось, что её имя уже «занято», поэтому Мур пришлось придумать себе новое.