코이케 에이코는 1980년 11월 20일 도쿄도 세타가야구에서 태어났다. 가족 구성원은 부모님과 4살 위 언니 이렇게 4명이다. 할아버지가 나가노현의 레저랜드를 경영하여 재산을 모으고, 친가는 도내에서 파칭코 가게나 게임 센터를 경영하고 있던 자산가다. 그래서 어린 시절 부유한 가정에서 자랐다고 한다. 어릴 때부터 모던 발레 등의 학원을 다녔고, 친정에는 할아버지가 기르던 악어가 있었다는 일화도 남아있다. 어릴 적에는 낯을 가리고 제멋대로인 골목 대장같은 성격이라 유치원 시절에는 이지메를 당하기도 했다고 한다.

출신 초등학교는 세타가야구내의 공립교의 다이자와 초등학교(世田谷区立代沢小学)다. 코이케 에이코는 초등학교 시절부터 또래 여자애들보다 성장이 빨라, 일찌감치 브래지어를 착용했다고 밝히기도 했다. 또 당시의 꿈은 '게닌'이었다고 한다. 초등학교 졸업 후 사립 여자학교인 화양구단 여자중학교(和洋九段女子中学校)에 진학했다. 이 중학교는 출신 고등학교에 병설되어 있는 계열교이므로, 고등학교 역시 내부 진학으로 결정했다. 코이케가 이 중학교에 진학한 것은 학교 설명회에서 창작 댄스부에 매료되었기 때문이었다고 한다.