Florence Rena Sabin nacque a Central City in Colorado nel 1871. Figlia minore di un ingegnere minerario, visse i suoi primi anni nelle comunità di minatori: sua madre morì quando lei aveva sette anni. Quindi lei e sua sorella Mary andarono a vivere prima a Chicago dal loro zio Albert Sabin e successivamente con i loro nonni paterni in Vermont. Florence frequentò la Vermont Academy e, in seguito, lo Smith College, dove ricevette il suo diploma di laurea nel 1893.