Родилась в семье юриста Анатолия Александровича Собчака (мэр Петербурга с 1991 по 1996 год) и историка Людмилы Борисовны Нарусовой. Крёстным отцом Ксении стал отец Гурий, служивший в то время в Александро-Невской лавре, а крёстной матерью — университетская подруга Людмилы Нарусовой Наташа. До переезда в Москву проживала в доме на набережной реки Мойки. В детстве Ксения занималась балетом при Мариинском театре и живописью при Эрмитаже. В средних классах училась в средней школе № 185 с углублённым изучением английского языка. Окончила школу при РГПУ имени А. И. Герцена.

В 1998 году поступила на факультет международных отношений СПбГУ. В 2001 году переехала в Москву и перевелась на факультет международных отношений МГИМО. В 2002 году получила степень бакалавра и поступила в магистратуру на факультет политологии МГИМО.

После окончания МГИМО планировала продолжать учёбу и параллельно принимать участие в ряде телевизионных и иных проектов.