Lưu Hiểu Khải sinh tháng 3 năm 1962 tại huyện Đài Giang, thuộc Châu tự trị dân tộc Miêu và dân tộc Đồng Kiềm Đông Nam, tỉnh Quý Châu, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa, trong một gia đình dân tộc thiểu số người Miêu. Ông lớn lên và tốt nghiệp cao trung ở Đài Giang, thi đỗ Đại học Thanh Hoa và tới thủ đô Bắc Kinh để nhập học Khoa Công trình cơ giới từ tháng 10 năm 1978, tốt nghiệp Kỹ sư kỹ thuật hàn vào tháng 9 năm 1983. Ông được kết nạp Đảng Cộng sản Trung Quốc vào tháng 4 năm 1985, từng tham gia khóa bồi dưỡng cán bộ trung, thanh niên 1 năm từ tháng 9 năm 1994 đến tháng 7 năm 1995; và là nghiên cứu sinh tại chức gần 3 năm 1994–97 về chuyên đề lịch sử Đảng Cộng sản, đều tại Trường Đảng Trung ương Đảng Cộng sản Trung Quốc.[1]