Gibson, Peekskill, New York'ta on bir çocuğun altıncısı ve yazar Hutton Gibson ile İrlanda doğumlu Anne Patricia'nın ikinci oğlu olarak doğdu (kızlık soyadı Reilly, 1990 öldü). Gibson'ın babaannesi, Avustralya'da doğmuş olan Eva Mylott (1875–1920), İrlandalı bir ebeveynin opera kontraltosuydu, babasının büyükbabası John Hutton Gibson ise Güney Amerika'dan bir milyoner tütün iş adamıydı. Gibson'ın küçük kardeşlerinden biri olan Donal aynı zamanda bir oyuncudur. Gibson, ilk adının beşinci yüzyıl İrlandalı azizi ve Gibson'ın annesinin yerel piskoposluk bölgesi Ardagh'ın kurucusu St Mel's Cathedral'den geldiğini belirtti. [15] İkinci adı Colmcille [16], İrlandalı bir aziz tarafından da paylaşılır ve Gibson'ın annesinin doğup büyüdüğü County Longford'daki Aughnacliffe cemaatinin adıdır. Gibson annesi nedeniyle İrlanda ve Amerikan vatandaşlığını koruyor. Gibson ayrıca Avustralya'da daimi ikamet etmektedir.Gibson'ın babasına, 14 Şubat 1968'de New York Merkez Demiryolu'na karşı açtığı işle ilgili yaralanma davasında 145.000 ABD Doları ödül verildi ve kısa bir süre sonra ailesini West Pymble, Sidney, Avustralya'ya taşıdı. Mel o sırada on iki yaşındaydı. Büyükannesinin memleketi Avustralya'ya taşınması ekonomik nedenlerden ve babasının Avustralya Savunma Kuvvetleri'nin Vietnam Savaşı sırasında en büyük oğlunu askere alma nedeniyle reddedeceği beklentisi içindi. Gibson, lise yıllarında, Yeni Güney Galler'deki Wahroonga'daki St Leo's Katolik Koleji'nde Hıristiyan Kardeşler Cemaati üyeleri tarafından eğitildi.
