Lưu Tiểu Minh sinh tháng 9 năm 1964 tại huyện Dương Trung, nay là thành phố cấp huyện Dương Trung thuộc địa cấp thị Trấn Giang, tỉnh Giang Tô, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa. Ông lớn lên và tốt nghiệp cao trung ở Dương Trung, thi đỗ cao khảo Đại học Đông Nam, tới thủ phủ Nam Kinh nhập học hệ Kỹ thuật xây dựng dân dụng và tốt nghiệp Cử nhân chuyên ngành Công trình giao thông vào tháng 7 năm 1985. Ông cũng được kết nạp Đảng Cộng sản Trung Quốc tại trường Đông Nam khi còn là sinh viên. Sau khi tốt nghiệp, ông tiếp tục theo học và là nghiên cứu sinh sau đại học ở hệ Kỹ thuật xây dựng dân dụng Đại học Công nghệ Bắc Kinh, nhận bằng Thạc sĩ Kỹ thuật giao thông vận tải vào năm 1988. Trong thời kỳ tiếp theo ở trường Bắc Công Đại, ông tiếp tục tham gia nghiên cứu khoa học kỹ thuật và trở thành Tiến sĩ Kỹ thuật ở đây.[1]