Lea Thompson, née le 31 mai 1961 à Rochester dans le Minnesota, est une actrice et productrice américaine.
Lea Thompson naît à Rochester dans le Minnesota. Elle est la plus jeune d'une famille de 5 enfants, de Clifford et Barbara Barry Thompson. Elle a deux sœurs, Coleen Goodrich et Shannon Katona et deux frères, Andrew (danseur de ballet) et Barry. Sa mère est d'origine Irlandaise. Elle habite dans un motel jusqu'à ce que son père trouve un travail à Minneapolis. À l'âge de 6 ans, ses parents divorcent et c'est sa mère, alcoolique, qui continue à s'occuper de la famille. Enfant, elle adore danser. Elle se produit dans plusieurs petits ballets.
Elle étudie le ballet et danse professionnellement à l'âge de 14 ans, en décrochant une bourse pour le American Ballet Theatre, le San Francisco Ballet et le Pennsylvania Ballet. Après que Mikhail Baryshnikov lui-même lui ait annoncé qu'elle n'avait pas le bon corps pour devenir première ballerine, elle change d'orientation pour devenir actrice.