Da bambina si chiamava solamente Liv Rundgren, dal cognome del compagno di sua madre, Todd Rundgren. Nel 1986 conobbe Steven Tyler (cantante degli Aerosmith) durante un concerto di Todd e le due famiglie iniziarono a frequentarsi. Liv scoprì la verità sulle sue origini notando che Mia Tyler, la figlia di Steven, le assomigliava molto. Fu così che la madre, Bebe Buell, raccontò la verità a lei e Steven, che quindi la riconobbe poi come figlia. Liv nel 1991 decise di aggiungersi anche il cognome del padre naturale e lo utilizzò poi come nome d'arte. Oltre a Mia, Liv ha altri due fratelli minori dal lato paternoː Chelsea Anna (1989) e Taj Monroe Tallarico (1992). La Tyler ha origini italiane e tedesche da parte di suo padre.