Гриллс до трёх лет жил в Донахади (Северная Ирландия), пока его семья не переехала в Бембридж на Острове Уайт.
Он сын политика из Консервативной партии сэра Майкла Гриллса и Салли Гриллс (урождённая Сара Форд). Его дедушка и бабушка с материнской стороны были Патрисия Форд, член парламента от Ольстерской юнионистской партии, и Невил Форд — профессиональный игрок в крикет. У него был один брат и старшая сестра Лара Фосет.Гриллс учился в школе Ладгроув, Итон Колледже и Лондонском университете.
С ранних лет он занимался скалолазанием и парусным делом вместе с отцом. Подростком он также заслужил чёрный пояс по сётокан-карате (а сейчас занимается йогой и ниндзюцу).
Он говорит на английском, испанском и французском. Гриллс — христианин, и называет веру основой своей жизни.Гриллс женился на Шаре Гриллс (урождённая Каннингс Найт) в 2000 году. У них трое детей: Джесси (род. 10 июня 2003 года), Мармадьюк (род. 6 апреля 2006 года) и Хаклберри (род. 15 января 2009 года методом естественных родов в плавучем доме Гриллса).