Campbell ma pochodzenie afro-jamajskie, a także chińsko-jamajskie poprzez swoją babcię od strony ojca.

Podczas dzieciństwa Campbell mieszkała w Rzymie, gdzie jej matka pracowała jako tancerka. Po powrocie do Londynu była zostawiana pod opieką krewnych, podczas gdy mama podrożowała po Europie z taneczną grupą o nazwie Fantastica. W wieku trzech lat Campbell zaczęła uczęszczać do Barbara Speake Stage School, a jako dziesięciolatka została przyjęta do Italia Conti Academy of Theatre Arts, gdzie uczyła się baletu. Jej matki nie było stać na opłacanie wysokiego czesnego za szkołę, dlatego Naomi pracowała jako kelnerka.

Kariera 1978–1986: Początki kariery Campbell po raz pierwszy pojawiła się w mediach publicznych w wieku 7 lat w 1978, gdy wystąpiła w teledysku Boba Marleya do piosenki „Is This Love”. Jako dwunastolatka tańczyła w wideoklipie Culture Club pt. „I’ll Tumble 4 Ya”. W 1986, wciąż będąc uczennicą Italia Conti Academy of Theatre Arts, Naomi została odkryta podczas zakupów w Covent Garden przez Beth Boldt, agentkę Synchro Model Agency.