Dounia Coesens passe son enfance à Aix-en-Provence où elle est née le 20 septembre 1988. Elle est la fille d'Antoine Coesens (acteur-réalisateur) et la sœur cadette de Marie Coesens (actrice) et d'Antoine Coesens Junior (danseur).

Elle commence des études de musique dès l'âge de 10 ans, et prend des cours privés de piano avant d'intégrer le conservatoire d'Aix-en-Provence, où elle étudie également le saxophone. En parallèle elle suit des cours d'art dramatique à la MJC d'Aix-en-Provence.