Nguyễn Xuân Huy sinh năm 1972 tại Hà Nội.[1][2] Xuân Huy có bố là nghệ sĩ vĩ cầm người Trung Quốc Nguyễn Bảo Đoàn tốt nghiệp tại Nhạc viện Thượng Hải.[3] Mẹ ông là một người phụ nữ Việt Nam tên Phạm Thị Đông từng tham gia Thanh niên xung phong và theo ngành thanh nhạc.[4] Ông có tên họ là Nguyễn để sống ở Việt Nam,[4] nhưng cũng có nguồn nói ông là họ Ngô.[5] Xuân Huy là anh trai của nữ vũ công Khánh Thi.[6]

Ngày bé, Xuân Huy không được vui chơi bình thường như nhiều đứa trẻ khác. Bố ông dạy ông tập đàn. Nếu hôm nào không trả bài tốt, ông sẽ bị phạt.[6] Lúc được gửi sang nước ngoài đi du học mà không có học bổng, thời gian đầu ông sống bằng tiền bố mẹ cóp nhặt gửi sang.[6]