Hiếu Thận Thành Hoàng hậu sinh ngày 17 tháng 5 (âm lịch) năm Càn Long thứ 54 (1790), xuất thân từ Đông Giai thị thuộc Mãn Châu Tương Hoàng Kỳ, dòng dõi của Hiếu Khang Chương Hoàng hậu, Hiếu Ý Nhân Hoàng hậu và Khác Huệ Hoàng Quý phi. Thủy tổ là Đông Quốc Cương (佟國綱), con thứ hai của Đông Đồ Lại (佟图赖) - là anh trai của Đông Quốc Duy (佟國維), cha của Hiếu Ý Nhân Hoàng hậu và Khác Huệ Hoàng quý phi. Dòng dõi của bà được xem là "Bát Kỳ thế gia", một trong Hán Quân bát gia lừng lẫy dù là người Mãn. Sau này, gia tộc của bà được nhập Mãn Châu Tương Hoàng kỳ.

Phụ thân của Hoàng hậu là Thư Minh A (舒明阿), là thuộc hàng đại tông chính gốc trong dòng họ, thế tập tặng tước [Tam đẳng công; 三等公], sau được truy phong thành [Nhất đẳng Thừa Ân công; 一等承恩公]. Trong nhà bà có anh lớn Dụ Thành (裕誠) kế thừa Tam đẳng công tước, sau lại nhậm Đại học sĩ; người thứ Dụ Khoan (裕宽), một người chị em gái của bà gả vào Thuần vương phủ đại tông Trấn quốc công Dịch Lương (奕梁). Ngoài ra, con gái của người anh em thứ ba của bà, Dụ Tường (裕祥), về sau chính là Đoan Khác Hoàng quý phi của Thanh Văn Tông.