Mariah Carey dilahirkan dengan nama Mariah Angela Carey pada tanggal 27 Maret 1970 di Huntington, Long Island, New York, Amerika Serikat. Ia merupakan anak bungsu dari tiga bersaudara dari Alfred Roy Carey, seorang insinyur penerbangan keturunan Afro-Venezuela, dan Patricia Carey, seorang penyanyi opera keturunan Irlandia. Saudarana bernama Morgan Carey dan Alison Carey. Selama tinggal di Huntington, Mariah dan keluarganya menjadi korban kekejaman tetangga-tetangga yang rasis. Diduga tetangga-tetangga ini meracuni anjing mereka dan membakar mobil mereka. Di umurnya yang ketiga tahun, orang tuanya bercerai dan Mariah mengikuti ibunya. Sejak saat itulah Mariah hampir tidak pernah bertemu dengan ayahnya, sampai tahun 2002 dipertemukan kembali (di mana ayahnya juga meninggal karena kanker tahun itu). .Setelah bercerai, Ibunda Mariah harus bekerja di beberapa pekerjaan untuk menghidupi keluarga. Beliau jugalah yang mengajari Mariah bernyanyi sejak umurnya yang ketiga tahun berawal dari ketika Mariah menirukan ibunya berlatih opera Verdi, Rigoletto dalam bahasa Italia. Mariah bersekolah di SMA Harborfields di Greenlawn, New York. Teman-teman sekolahnya menjulukinya "Mirage" karena ia sering absen karena pekerjaan sambilannya sebagai penyanyi demo di beberapa studio rekaman setempat. Setelah lulus, Mariah pindah ke New York City, New York. Ia kemudian menjadi penyanyi latar untuk Brenda K. Starr, seorang penyanyi aliran Freestyle dari Puerto Rico.
Sejak kecil, Mariah Carey terinispirasi dari musisi-musisi R&B dan Soul seperti Billie Holiday, Sarah Vaughan, Gladys Knight, Whitney Houston, dan Aretha Franklin. Musiknya juga cukup dipengaruhi oleh musik Gospel dan musisi-musisi Gospel favoritnya seperti The Clark Sisters, Shirley Caesar, dan Edwin Hawkins. Mariah mengakui bahwa ia juga tumbuh bersama musik Hip hop dan rapper-rapper favoritnya seperti The Sugarhill Gang, Eric B. & Rakim, the Wu-Tang Clan, The Notorious B.I.G. dan Mobb Deep. Kualitas vokal dan musikalitasnya, bersamaan dengan popularitasnya, membuat Mariah Carey sering disejejerkan dengan diva-diva seperti Whitney Houston dan Celine Dion. Tetapi tidak seperti Whitney Houston dan Celine Dion, Mariah Carey menulis lagu-lagunya sejak awal kariernya hingga sekarang. Mariah Carey terkenal akan jangkauan dan kekuatan vokalnya yang luar biasa. Ia sanggup memiliki rentang vokal yang tinggi hingga 5 oktaf dalam teknik whistle register. Penyanyi Minnie Riperton adalah inspirasinya dalam penggunaan teknik tersebut. Uniknya, jenis suaranya sebenarnya adalah alto yang rendah. Oleh karena itu Mariah Carey dapat menguasai nada yang sangat rendah hingga nada yang sangat tinggi. Keunikan suara Mariah Carey ini merupakan bakat yang langka. MTV dan majalah Blender dalam "22 Suara Terbaik dalam Musik" berdasarkan polling, menempatkan Mariah dalam urutan pertama penyanyi dengan suara terbaik. Kemampuannya dalam memainkan nada dalam tenik melisma juga sering dipuji-puji oleh kritikus musik selain dari warna suara serak basahnya yang unik dan merdu. Dalam suatu pesta, 1988, Mariah bertemu eksekutif Columbia Records saat itu, Tommy Mottola. Brenda memberi rekaman demo Mariah. Setelah pesta berakhir, Tommy mendengarkan rekaman tersebut dan sangat tertarik dengan suara Mariah. Tommy pun kembali ke lokasi pesta tersebut tetapi Mariah telah meninggalkan tempat tersebut. Walaupun begitu, Tommy berhasil mengontraknya untuk bernyanyi di perusahaan rekamannya tersebut. Bagi publik, kisah ini agaknya mirip dengan kisah Cinderella.
Mariah menulis lagu-lagu untuk debut albumnya Mariah Carey, kebanyakan ia menulisnya bersama Ben Margulies. Tetapi Mariah dan Ben Margulies tidak diizinkan untuk memproduksi lagu-lagunya. Hal ini menimbulkan kekecewaan bagi Mariah. Oleh Tommy, album inipun dibuat terlalu serupa dengan debut Whitney Houston (di mana juga dikritik mirip dengan debut album Whitney, Whitney Houston) untuk kepentigan komersial belaka. Tommy dan produser di rekaman tersebut juga menyuruh Mariah menulis lagu yang lebih sendu yang kurang sesuai dengan apa yang sebenarnya diinginkan oleh Mariah. Walaupun begitu album ini setelah dirilis tahun 1990, sukses di Amerika. Singel seperti "Vision of Love", "Love Takes Time", "Someday",dan "I Don't Wanna Cry" berhasil menduduki peringkat satu di Billboard. Album ini membuat Mariah memenangkan 2 piala Grammy Award, "Pendatang Baru Terbaik" dan "Performa Vokal Pop Wanita Terbaik" untuk "Vision of Love". Vision of Love dijuluki sebagai "Magna Carta of Melisma" karena lagu ini menjadi lagu pertama yang memopulerkan teknik permainan nada yang disebut "Melisma" ke dunia musik R&B. Bahkan penyanyi Beyonce dan Christina Aguilera sangat terinspirasi dari lagu ini. Mellisma ala Mariah Carey kemudian menjadi populer dan ditirukan mulai dari bintang-bintang R&B setelah itu hingga kontestan-kontestan American Idol.
Mariah merilis album keduanya, Emotions (1991), yang menelurkan hit singel "Emotions", yang juga memuncaki tangga lagu Billboard di tahun 1991. Di album ini Mariah diizinkan untuk memproduseri semua lagunya, dan ia bekerja sama dengan Walter Afanasieff dan C+C Music Factory. Walaupun begitu kritikus musik sangat kritis terhadap Emotions, kebanyakan mereka merasa suara tinggi Mariah adalah palsu, melainkan karena hasil efek dari studio, terutama pada lagu "Emotions" itu sendiri. Lelah karena kritik meragukan suaranya, Mariah akhirnya tampil pada MTV Unplugged di tahun 1992. Kritik yang semula meragukan suara tingginya, akhirnya percaya bahwa nada tinggi yang dihasilkan Mariah adalah asli. Dalam acara tersebut, Mariah menyanyikan ulang lagu dari The Jacksons 5, "I'll Be There" bersama penyanyi latarnya, Trey Lorenz. Mariah mengeluarkan album EP kompilasi MTV Unplugged (1992) dan singel "I'll Be There" berhasil menduduki nomor satu di Billboard. Mariah Carey dan Tommy Mottola akhirnya menikah pada tahun 1993. Pada tahun yang sama, album ketiga yang berjudul Music Box yang melibatkan musisi Kenneth "Babyface" Edmonds dirilis dan menjadi albumnya yang paling sukses di mancanegara. Singel seperti "Dreamlover" dan "Hero" menduduki nomor satu di Billboard di Amerika dan singel "Without You" yang merupakan cover dari singel Badfinger menduduki nomor satu di Inggris dan banyak negara di dunia. Majalah Billboard memberikan komentar yang sangat positif terhadap album ini, sedangkan majalah Rolling Stone mengomentari bahwa beberapa lagu dalam album ini masih banyak memiliki pengaruh dari beberapa lagu Whitney Houston. Mariah menyelenggarakan tur berjudul Music Box Tour. Tahun 1994, Mariah merilis album natal berjudul Merry Christmas. Album ini adalah salah satu album natal yang paling sukses sepanjang masa. Singel "All I Want For Christmas Is You" sangat populer di Amerika terutama setiap akhir tahun. Singel ini juga populer di banyak negara terutama Jepang.