Dương Tam Kha là con của Dương Đình Nghệ, là em (có sách nói là anh) của Dương hậu vợ Ngô Quyền. Tiểu sử của ông còn nhiều chỗ chưa rõ. Theo Đại Việt sử lược thì Dương Tam Kha tên húy là Dương Chủ Tướng (楊主將). Còn theo ghi chép trong Tống sử thì Dương Tam Kha có tên gọi là Dương Thiệu Hồng (楊紹洪). Có tài liệu nói rằng ông là con trai thứ ba của Dương Đình Nghệ, hai người con đầu là Dương Nhất Kha và Dương Nhị Kha.