蒙恬的祖先是齊國人。他的祖父蒙驁從齊國來到秦國侍奉秦昭王，官至上卿。秦莊襄王元年(公元前249)，蒙驁作爲秦國將領，伐韓，取成皋、滎陽，建立三川郡(治所在今河南洛陽)。二年，蒙驁又一氣攻取了37座城池。秦始皇三年(公元前244)蒙驁攻韓，奪取了13城。秦始皇五年，他又率軍攻打魏，取得了20城，建立東郡。秦始皇七年(公元前240)，蒙驁去世。

蒙驁的兒子叫蒙武，他也就是蒙恬的父親。蒙恬曾學獄法爲獄官，並負責掌管有關文件和獄訟檔案。蒙恬還有一個弟弟叫蒙毅，後來官至上卿，是秦始皇的得力助手，成爲了秦朝的重臣。

秦始皇二十二年(公元前225)，秦王派將軍李信率兵20萬攻打楚國，以蒙武爲副將。李信攻平輿(今河南平輿縣北)，蒙武攻寢丘(今安徽臨泉縣)，大敗楚軍。李信在攻破鄢(今河南鄢陵縣)後，引兵向西與蒙武會師於城父邑(今河南寶豐縣東)，被楚軍打敗。

秦始皇二十三年(公元前224)，蒙武以裨將隨王翦領兵攻楚國，大敗楚軍，追至蘄南(今湖北蘄春西北)，殺楚將項燕，得勝而歸。秦始皇二十四年(公元前223)，蒙武復出率兵攻打楚國，俘楚王負芻，平定楚地。二十五年(公元前222)，蒙武率兵南征百越(今浙、閩、粵一帶)，越君投降，秦遂在此置會稽郡(治吳縣，今江蘇蘇州市)。

在秦始皇統一中國的大業中，蒙恬的祖父蒙驁、父親蒙武，都是秦國著名的將領。爲秦國攻城略地，出生入死;爲秦國疆土的開拓，爲始皇統一中國，立下了汗馬功勞。因此，秦始皇對蒙氏家族非常信任器重。