Durante la sua infanzia i genitori cambiarono spesso città, cosa che del resto avrebbe fatto anche lo stesso regista russo una volta divenuto adulto: ciò lo rese al tempo stesso figlio di tutte le città russe ma di nessuna in particolare. Nacque a Riga, città all'epoca parte del Impero russo attualmente capitale della Lettonia, in una famiglia benestante: suo padre Michail Ejzenštejn era un famoso architetto russo figlio di un ebreo tedesco convertitosi al cristianesimo e di una svedese di religione luterana, mentre la madre Julia Ivanovna Koneckaja, era una donna russa di religione ortodossa figlia di un ricco commerciante.