Cha Cao Xuân Tiếu là Cao Xuân Dục (1843 - 1923), một quan đại thần triều Nguyễn.

Cao Xuân Tiếu đỗ cử nhân năm Tân Mão 1891, đứng thứ nhì trường Nghệ An, và đến năm Ất Mùi 1895, triều Thành Thái đỗ phó bảng. Ông làm quan nhà Nguyễn lần lượt trải qua các chức án sát Quảng Nam, bố chính Bình Định, Hà Tĩnh, làm chủ khảo khoa thi hương trường Thanh Hóa, tham tri bộ Lễ, bộ Hộ, dần thăng đến chức thượng thư, hiệp biện đại học sĩ kiêm tổng tài Quốc sử quán.

Sau khi về hưu, ông làm chủ tịch hội đồng quản trị Nông tín ngân hàng miền Bắc-Trung Kỳ.

Cao Xuân Tiếu mất vào năm Kỷ Mão 1939, hưởng thọ 74 tuổi.