Hoàng Văn Thụ là người dân tộc Tày, sinh ngày 4 tháng 11 năm 1909 tại xóm Phạc Lạng, xã Nhân Lý, châu Điềm He, huyện Văn Uyên (nay thuộc xã Hoàng Văn Thụ, huyện Văn Lãng) tỉnh Lạng Sơn, Việt Nam.Về xuất thân của ông, các tài liệu ghi khác nhau. Theo Ban nghiên cứu lịch sử Đảng Cộng sản Việt Nam, ông sinh ra trong gia đình nông dân, cha ông là ông giáo làng tên Hoàng Khải Lan. Tuy nhiên theo một số tài liệu khác[1], ông "ra đời trong một gia đình quan lại, cha là tri phủ".

Một số tài liệu ghi ông còn có tên là Hoàng Đình Hưng.