Rides mor havde arbejdet som frivillig rådgiver på en kvindelig fængsel. Hendes far havde været professor i statskundskab på Santa Monica College. Ride gik på Portola Junior High (nu Portola Middle School) og derefter Birmingham High School, før hun blev uddannet fra den private West School for Girls i Los Angeles på et stipendium. Udover at være interesseret i videnskab, var hun en nationalt rangeret tennisspiller. Ride gik på Swarthmore College i tre semestre, tog fysikkurser på Stanford University i Los Angeles, Californien, og gik derefter ind som junior forsker med en bachelorgrad på en kvindelig fængsel.
Astrofysik og frie elektronlasere