Мадлен Л'Енґл народилася 19 листопада 1918 року в Нью-Йорку. Своє ім'я вона отримала в честь прабабусі. Матір письменниці також звали Мадлен; вона була піаністкою. Її батько, Чарльз Уодсворт Кемп, був письменником, критиком й іноземним кореспондентом. За словами Мадлен, її батько піддався атаці гірчичний газом під час Першої Світової Війни, що призвело до пошкодження його легень. Згодом, інші родичі письменниці оскаржували цю інформацію. Її дідусь по материнській лінії, Біон Барнетт, був одним із засновників Барнет Банк в Джексонвілл, Флорида.
У віці п'яти років Мадлен Л'Енґл написала своє перше оповідання, а у вісім років почала вести власний щоденник. Але ці перші кроки в літературі не позначилися на її успіхові в приватній школі Нью-Йорка, де вона вчилася. Вчителі вважали її сором'язливою, незграбною і навіть нерозвиненою дівчинкою. Тому Мадлен Л'Енґл весь час проводила за книгами. У її батьків часто виникали суперечки з приводу виховання Мадлен, тому юній письменниці доводилося відвідувати різні школи-інтернати та бути під наглядом гувернанток. Сім'я Ленглів часто переїжджала. Коли вони оселилися в Шато поблизу Французьких Альп, Мадлен Л'Енґл сподівалась на те, що чисте повітря зможе допомогти хворим легеням її батька. Там Мадлен відправили в Швейцарську інтернат-школу. Однак, в 1933 році бабуся письменниці захворіла і сім'ї довелося переїхати ближче до Джексонвіллю, Флорида. Мадлен Л'Енґл почала відвідувати іншу школу-інтернат в Чарлстоні. Її батько помер в 1935 та Мадлен не встигла прибути додому, щоб попрощатися з ним.