Mã Hưng Thụy sinh ra vào tháng 10 năm 1959 tại Song Áp Sơn, Hắc Long Giang, Trung Quốc trong một gia đình công nhân mỏ ở khu công nghiệp phía đông bắc Trung Quốc. Nhánh của gia đình ông đã di cư từ huyện Vận Thành, Sơn Đông đến Song Áp Sơn trong những năm 1930 trong thời kỳ ông nội của ông.[1] Ông đã nhận bằng cử nhân tại trường Cao đẳng Khai thác mỏ Fuxin (nay là Đại học Công nghệ Liêu Ninh) năm 1982, và tiếp tục tốt nghiệp ngành cơ khí tổng hợp tại Đại học Thiên Tân. Ông đã nhận bằng tiến sĩ về cơ học tại Học viện công nghệ Cáp Nhĩ Tân (HIT). Ông vào Đảng Cộng sản Trung Quốc vào tháng 1 năm 1988. Ông ở lại HIT để theo đuổi công việc sau tiến sĩ, và được bổ nhiệm làm giáo sư vào năm 1991. Tháng 4 năm 1992, ông trở thành chủ nhiệm khoa cơ học học viện. Vào tháng 4 năm 1996, ông được bổ nhiệm làm phó chủ tịch của Viện.[2]