Tổng giám mục Nguyễn Kim Điền sinh ngày 13 tháng 3 năm 1921 tại xã Long Đức, thành phố Trà Vinh, tỉnh Trà Vinh, thuộc Giáo phận Vĩnh Long (một số tài liệu ghi nhận nơi sinh của ông là Gia Định[13][14]). Thân sinh ông là một viên chức trong hội đồng giáo xứ.[15] Nguyễn Kim Điền là người con thứ 4 trong tổng số 7 người con trong gia đình.[5] Trong các anh chị em, ông còn có một người em gái đi theo con đường tu trì là nữ tu Nguyễn Thị Thủy.[16]

Năm 1928, gia đình Nguyễn Kim Điền quyết định chuyển đến sinh sống ở Gia Định. Sau khi gia đình chuyển đến Gia Định, cậu bé Nguyễn Kim Điền được cho nhập học ở tu chủng viện Sài Gòn hai năm sau đó.[15] Một số tài liệu khác cho rằng cậu chính thức tu học tại Tiểu chủng viện Sài Gòn năm 1933, sau đó tiếp tục con đường tu học bằng việc học tại Đại chủng viện Sài Gòn kể từ năm 1940.[14]