Trần Lý là con trai Trần Hấp (陈翕), cháu nội của Trần Kinh (陳京). Dòng họ Trần vốn làm nghề đánh cá, ban đầu định cư ở Hải Ấp, Long Hưng phủ, (nay thuộc xã Canh Tân, Hưng Hà, Thái Bình); đến đời Trần Kinh, họ chuyển đến định cư tại hương Tức Mặc (nay thuộc phường Lộc Vượng, thành phố Nam Định) và đổi sang nghề nông[2]. Trần Lý thuộc thế hệ thứ ba. Họ Trần giàu có và có thế lực trong vùng, bên dưới có nhiều thuộc hạ.

Theo suy diễn của Trần Xuân Sinh, nguyên tên trong dân dã của ông gọi là Chép (tên loài cá, gọi theo chữ Hán là lý ngư - những người họ Trần thời gian đầu nhiều người có tên đặt theo các loài cá)[3].