Ông sinh năm 1955 tại phường Hoài Hảo, Hoài Nhơn, Bình Định. Tháng 7 năm 1974, ông đỗ tú tài đôi,[1] sau đó ghi danh vào Trường Đại học Tư thục Minh Đức tại Phú Nhuận, Sài Gòn. Sau sự kiện 30 tháng 4 năm 1975, ông cùng với một số sinh viên khác trong trường cùng tham gia trong nhóm sinh hoạt Phòng Thông tin Hoa Kỳ di tản sang Hoa Kỳ.

Tại Hoa Kì, ông theo học và đã tốt nghiệp Trường Đại học Maryland ngành kĩ sư về hạt nhân.[2]

Trong thập niên 1980, ông làm việc trong lĩnh vực bất động sản tại Hoa Kỳ. Sau năm 1986, khi chính quyền Việt Nam thực hiện chính sách đổi mới, mở cửa, Nguyễn Sĩ Bình cũng đi theo xu thế của những người Việt ở nước ngoài đã bắt đầu trở về Việt Nam làm ăn, thăm thân nhân. Tháng 8 năm 1990, ông trở về Việt Nam.