Nghiêm Xuân Thành sinh ngày 2 tháng 11 năm 1969 tại thị trấn Yên Lạc, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc. Ông chính thức vào Đảng ngày 3 tháng 10 năm 1994. Sau đó ông đã lấy bằng Thạc sỹ Kinh tế năm 2001, chuyên ngành tài chính ngân hàng tại Học viện Ngân hàng và sau đó là Tiến sĩ kinh tế. Năm 2019, ông lấy bằng Cao cấp lý luận Chính trị tại Học viện Chính trị Quốc gia Hồ Chí Minh.