Nguồn gốc của Trần Thủ Độ không được các sách chính sử như Đại Việt sử ký toàn thư, Khâm định Việt sử thông giám cương mục, An Nam chí lược, Lịch triều hiến chương loại chí chép rõ. Sử chỉ chép rằng, Trần Lý ở Tức Mặc (Nam Định)[cần dẫn nguồn] sinh ra Trần Tự Khánh, Trần Thừa và con gái Trần Nhị Nương. Trần Thủ Độ là em họ của ba người con của Trần Lý. Trần Thừa sinh ra Trần Thái Tông Trần Cảnh, Trần Thủ Độ là chú họ của Thái Tông[1].

Theo bài viết chưa rõ Về Hoằng Nghị đại vương[2], ông có tên là Trần An Bang (陳安邦), còn Thủ Độ là biểu tự, quê tại hương Lưu Xá, phủ Long Hưng, lộ Sơn Nam Hạ (nay là thôn Lưu Xá, xã Canh Tân, huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình)[3]. Cùng với hai người anh Trần An Quốc[4] và Trần An Hạ, ông là con trai út của Trần Quả[5], em trai của Trần Lý, sau được truy tôn Hoằng Nghị vương[6](弘毅王). Tuy nhiên, Các nhà sử học đã có hội thảo năm 2019 và khẳng định cái tên Trần Hoằng Nghị không phải nhân vật lịch sử có thật.[7]