Hồ Học Lãm, tên khai sinh là Hồ Xuân Lan, là con của liệt sĩ Hồ Bá Trị (? – 1886) và bà Trần Thị Trâm (1860 – ?), quê ở làng Quỳnh Đôi, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An. Trần Thị Trâm, tục gọi là Bà Lụa, sinh thời là người tích cực tham gia phong trào Cần Vương và Đông Du của Phan Đình Phùng – Phan Bội Châu, được đặt tên là “Tiểu Trưng”. Hồ Bá Trị và bà Trần Thị Trâm có hai người con trai, người anh của Hồ Xuân Lan là Hồ Xuân Kiêm.

Bác ruột Hồ Học Lãm là Hồ Bá Ôn (Án sát tỉnh Nam Định, hy sinh năm 1883 trong trận đánh với Pháp giữ thành Nam Định); và ông là chú họ gần với nhà cách mạng Hồ Tùng Mậu- Hồ Tùng Mậu là cháu đích tôn của Hồ Bá Ôn.

Cha mất sớm vì bị thực dân Pháp giết hại năm 1886, Hồ Học Lãm lúc này mới được 2 tuổi và người anh là Hồ Xuân Kiêm sống với mẹ. Bà vốn là con gái Tiến sĩ Trần Hữu Dực.[2] Vì bà thường sắm vai buôn lụa để hoạt động nên có tên là "bà Lụa". Bà cũng là mẹ đỡ đầu của cô Chiêu Thanh (tức Nguyễn Thị Thanh, chị ruột của Nguyễn Tất Thành).