Lý Sư Cổ chào đời năm 778 dưới triều Đường Đại Tông (762 - 779). Ông là con trai trưởng của tiền tiết độ sứ Lý Nạp, không rõ mẹ ông là ai. Lý Sư Cổ còn có một người em khác mẹ là Lý Sư Đạo. Trong thời gian tại vị của Lý Nạp, Lý Sư Cổ được phong chức thứ sử Thanh châu[3], chức vụ mà Lý Nạp từng giữ khi phụ thân Lý Chánh Kỉ còn tại vị[4].