Lưu Hải Tinh sinh tháng 4 năm 1963 tại thủ đô Bắc Kinh, quê quán tại huyện Giang Âm, thuộc chuyên khu Tô Châu, nay là thành phố cấp huyện Giang Âm thuộc địa cấp thị Vô Tích, tỉnh Giang Tô, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa.[1] Ông sinh ra trong một gia đình cách mạng, có bố là Lưu Thuật Khanh (1925),[2] nguyên Phó Bộ trưởng Bộ Ngoại giao Trung Quốc,[3] Chủ nhiệm Văn phòng Ngoại sự Quốc vụ viện, chính trị gia cấp bộ trưởng.[4] Lớn lên và tốt nghiệp phổ thông ở Bắc Kinh, tháng 9 năm 1981, ông thi cao khảo và đỗ Học viện Ngoại ngữ Bắc Kinh (nay là Đại học Ngoại ngữ Bắc Kinh), theo học Khoa Pháp ngữ và tốt nghiệp Cử nhân Ngôn ngữ Pháp vào tháng 7 năm 1985.[5] Trong những năm đại học, ông cũng được kết nạp Đảng Cộng sản Trung Quốc. Những năm 1987–88, tại Paris của Pháp, ông theo học chương trình ngoại giao châu Âu tại Viện Quản lý hành chính công Quốc tế (International Institute of Public Administration Diplomacy Section Paris), sau đó tiếp tục tham gia chương trình ngoại giao ở Trường Hành chính Quốc gia Pháp giai đoạn 1994–96.[6]