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Les Sprouse sont nés à Arezzo, en Italie, de parents américains Matthew Sprouse et Melanie Wright, qui à l'époque enseignaient dans une école anglaise en Toscane. Dylan, nommé ainsi d'après le poète Dylan Thomas est de 15 minutes plus âgé que Cole, nommé ainsi d'après le chanteur de jazz et le pianiste Nat King Cole. Les garçons revinrent aux USA, 4 mois après leur naissance. Ils ont grandi dans la ville natale de leurs parents, Long Beach en Californie. Leurs parents divorcèrent en 1997.
En septembre 2005, les frères Sprouse ont signé un contrat avec Dualstar Entertainment pour créer une nouvelle marque commerciale intitulée « Sprouse Bros », incluant des DVD de films, des CD, des vêtements, des équipements sportifs, des jeux vidéos, des sonneries de portable et des déodorants ciblant les pré-ados et les ados. Pour Cole, la marque ciblait des « garçons qui ont notre âge. Nous ne voulons rien qui fasse trop fille », tandis que Dylan disait qu'il voudrait « quelque chose qui attirerait tout le monde ». En 2006, Dualstar devint partenaire avec Leisure Publishing LLC afin de créer un magazine appelé « Sprouse Bros », ciblant les garçons.
En septembre 2006, les frères Sprouse, représentés par Dualstar Entertainement, ont signé un contrat avec Simon Spotlight, un éditeur, pour sortir une série de livres d'espionnage qui utilisent la marque, « Sprouse Bros ». La série de livres, dont la sortie était programmée pour l'été 2007, met en vedette les deux jumeaux comme « jeunes James Bonds » ou comme « agents en mission secrète », a déclaré l'éditeur.
En juin 2007, la société anonyme Simon&Schuster éditèrent les deux premiers volumes de Sprouse Bros : 47 R.O.N.I.N. La série parle de deux frères jumeaux Tom et Mitch (les deuxièmes prénoms des frères Sprouse) âgés d'environ 15 ans. Ils apprennent que leur père et leur maître d'hôtel sont des membres d'une organisation contre le crime, R.O.N.I.N., dont l'époque renvoie au Japon féodal, que leur père est en danger et qu'ils viennent juste d'être recrutés dans le clan de celui-ci.
Selon Dylan, les frères jumeaux ne sont dorénavant plus associés ni avec Dualstar Entertainment, ni avec Simon&Schuster.
Dylan Sprouse a affirmé que l'expérience de devenir célèbre après le succès de La Vie de Palace de Zack et Cody est « en quelque sorte effrayante, à quelle vitesse tout arrive. Il y a tout juste un an de cela, rien de tout cela n'était arrivé, on tournait juste La Vie de Palace, et maintenant je ne peux plus attendre pour ce qui est en magazine, parce que c'est ce qui me fait lever le matin ». Quand ils tournaient La Vie de Palace de Zack et Cody, les deux jumeaux reçurent une initiation pendant 3 heures chaque jour, et prétendaient recevoir « des A d'affilée et des honneurs ». Cole et Dylan ont eu tous les deux des petites amies, mais aucune de ces relations n'ont duré plus de 8 mois ; ainsi en septembre 2009, Dylan et Cole sont tous les deux célibataires.
Ils aiment faire du skateboard, du snowboard, du surf et du basketball, tout aussi bien qu'écrire ou dessiner une bande dessinée, « The Adventures of Tibblebu and Thumbin », basée sur une peluche de Cole.
Dylan conduit une Subaru Impreza WRX STI 2008, qui est noire avec des bandes orange ; Cole conduit une Mitsubishi Lancer Evolution X 2008, qui est blanche avec des bandes noires. Les deux voitures leur ont été offertes à l'occasion de leur seizième anniversaire et ont été customizées par West Coast Customs .
Les jumeaux ont prévu de suivre des cours à l'Université de New York à partir de l'automne 2010. Dylan étudiera l'art comme matière majeure et l'économie comme matière mineure tandis que Cole suivra des cours sur la télévision et le cinéma en majeure et des cours d'art dramatique en mineure.
Cole Sprouse est apparu contre sa volonté nu dans le magazine a scandale americain Weight Watchers, le 27 août 2010.