Juliana Harkavy est née à New York de sa mère Berta Carela et de son père Michael Harkavy. À l'âge de 9 ans, elle a déménagé à Los Angeles, en Californie, où son unique frère, August Harkavy, est né en 1998, et où a commencé sa carrière d'actrice. Juliana a suivi une formation à la Young Actors' Space à Los Angeles pendant 9 ans. À 11 ans, elle a commencé à décrocher des rôles dans des publicités nationales, des films, des séries télévisées et des productions théâtrales. Juliana a suivi sa première année de lycée au Lycée International de Los Angeles, où elle est devenue bilingue en français et a poursuivi une partie de sa scolarité dans le sud de la France. Elle a obtenu son diplôme de fin d'études secondaires à la Milken Community High School à Los Angeles, où elle a joué les rôles principaux dans de nombreuses productions théâtrales de l'établissement. Après le lycée, Juliana a fréquenté la Tisch School of the Arts de l'université de New York, où elle s'est spécialisée en théâtre au studio Sanford Meisner. Au-delà du jeu d'actrice, Juliana est une écrivaine et poète publiée, artiste visuelle, musicienne et athlète.