Theo các sách chính sử như Đại Việt sử ký toàn thư, Đại Việt thông sử các sử quan không chép rõ về nguồn gốc của Trịnh Kiểm. Thời điểm Trịnh Kiểm xuất hiện trong sử là năm 1539, khi Nguyễn Kim phong cho ông làm Đại tướng quân, tước Dực quận công. Theo sách Lịch triều hiến chương loại chí, Trịnh Kiểm người ở làng Sóc Sơn, huyện Vĩnh Lộc, Thanh Hóa (nay là xã Vĩnh Hùng, huyện Vĩnh Lộc, Thanh Hóa), thuở hàn vi nghèo túng, thường phải đi ăn trộm để nuôi mẹ. Lớn lên có sức khỏe hơn người, đi theo Nguyễn Kim. Nguyễn Kim cho là người khác thường, đem gả con gái cho.[1][2][3]

Theo Đại Việt Lê triều đế vương Trung Hưng công nghiệp thực lục, tổ tiên của Trịnh Kiểm là Trịnh Xứng sinh cao tổ là Trịnh Kỷ, tằng tổ là Trịnh Liễu: “Nhà nghèo, ham học, tích đức, làm việc nghĩa. Họ hàng khen hiếu, làng xóm khen đễ… sau rời đến làng Biện Thượng (nay là Bồng Thượng, xã Vĩnh Hùng), làm điều thiện không mỏi, nhân hậu có thừa.” Trịnh Liễu lấy vợ họ Hoàng cũng ở sách Sóc Sơn. Gia tư Trịnh Liễu nghèo đói, làm ruộng và bán nước chè kiếm sống nhưng rất ham đọc sách. Ngày kia, Trịnh Liễu đi cày gặp được một ông già khuyên đem táng cha mẹ vào nơi mà ông chỉ cho Trịnh Liễu. Trịnh Liễu theo lời, đem hài cốt cha mẹ nhờ ông già lập hướng mà táng.[4][5] Trịnh Liễu cùng anh em về dựng nhà ở Biện Thượng (hay Bồng Thượng). Sau đó, Trịnh Liễu đi thi đỗ tam trường (tương đương tú tài). Con trai Trịnh Liễu là Trịnh Lan cũng lấy vợ họ Hoàng, người xã Biện Thượng. Con thứ của Trịnh Lan là Trịnh Lâu cũng lại lấy vợ họ Hoàng là bà Hoàng Thị Dốc ở thôn Hổ, xã Vệ Quốc, huyện Yên Định (nay là xã Yên Bái, huyện Yên Định, Thanh Hóa). Bà Hoàng Thị Dốc chính là người sinh hạ Trịnh Kiểm.[5]

Trịnh Kiểm sinh ngày 24 tháng 8 năm Quý Hợi, tức ngày 14 tháng 9 niên hiệu Cảnh Thống thứ 6 (1503) dưới triều vua Hiến Tông Duệ hoàng đế Nhà Hậu Lê. Ông có tên húy là Phiến, sau gọi là Kiểm, sinh ra tại quê mẹ là thôn Hổ, xã Vệ Quốc, huyện Yên Định, Thanh Hóa. Thân phụ là ông Trịnh Lâu, thân mẫu là bà Hoàng Thị Dốc. Quê cha của Trịnh Kiểm gốc ở thôn Sóc Sơn, xã Vĩnh Hùng, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa. Năm lên sáu tuổi thì cha mất. Từ đó gia cảnh sa sút, bị người ta khinh khi.[6] Trịnh Kiểm bèn bỏ Biện Thượng về lại quê cũ là Sóc Sơn, sinh sống bằng cách chăn trâu thuê trong núi Lệ Sơn, trong lúc đi chăn thường cùng lũ trẻ mục đồng lấy trâu bò voi ngựa, bẻ bông lau làm cờ, tập trận mạc,[6] có khí khái như Đinh Tiên Hoàng khi xưa.

Trịnh Kiểm đến năm 17 tuổi thì hùng dũng hơn người, trí lực khác thường. Lúc bấy giờ, trong khoảng niên hiệu Thống Nguyên, vào năm Đinh Hợi, Mạc Đăng Dung đã tiếm ngôi vua Lê. Bề tôi Nhà Lê là Nguyễn Kim ở huyện Tống Sơn, trang Gia Miêu Ngoại (Hà Trung hiện nay) ngầm rút về Cổ Lũng, huyện Cẩm Thuỷ để đánh Mạc. Tướng quân Nhà Mạc là Ninh Bang hầu quán xã Biện Thượng, tiến phát quân về đóng ở huyện Vĩnh Ninh (Vĩnh Lộc ngày nay).

Mẹ Trịnh Kiểm đã đem con đến xin Ninh Bang hầu cho Trịnh Kiểm làm gia thần. Ninh Bang hầu mừng vui thu nhận. Ninh Bang hầu cho Trịnh Kiểm trông coi trại ruộng ở sách Thọ Liêu. Trịnh Kiểm nuôi trâu ngựa. Hằng ngày, ông được người bạn gốc Chàm là Vũ Thì An dạy cho cách huấn luyện ngựa, có thể biết được ngựa hay. Một thời gian sau, Trịnh Kiểm ăn cắp con ngựa tốt nhất chạy sang Mường Sùng Cổ Lũng, Bá Thước, bấy giờ là nước Ai Lao, còn bà mẹ phải trốn về quê mình là làng Vệ Quốc. Trịnh Kiểm đi theo anh họ là Trịnh Quang, lúc đó đã theo Nguyễn Kim, và đón mẹ Trịnh Kiểm sang ở. Ninh Bang hầu biết tin Trịnh Kiểm ăn cắp ngựa của mình, bỏ đi nhiều ngày không về, nên rất tức giận, bèn sai quân lính, dân các xã Sóc Sơn, Biện Thượng lùng bắt mẹ con Trịnh Kiểm.

Xã trưởng Biện Thượng tìm thấy mẹ con Trịnh Kiểm đang nấp sau nhà không những không bắt mà còn ra hiệu bằng cách ném đất và nháy mắt cho Trịnh Kiểm chui qua mấy tầng rào chạy trốn đến nhà người tên Nữu ở Yên Định. Người này đã bới đống thóc trong bồ lớn, cho Trịnh Kiểm chui vào đó rồi lấp lúa lại. Ninh Bang hầu tìm không thấy tung tích của Trịnh Kiểm nên tức tối bắt mẹ ông giam lại. Ba ngày sau, Ninh Bang hầu bắt xã Sóc Sơn đem lồng tre nhốt mẹ Trịnh Kiểm, kèm tảng đá lớn bỏ vào trong rồi ném xuống sông.

Bạn thân Trịnh Kiểm là Vũ Thì An sai con là Vũ Đình Tùng chạy đến xã Cổ Lũng mật báo cho Trịnh Kiểm biết. Nghe xong câu chuyện, Trịnh khóc sướt mướt mà than: “Người làng ta sao mà nhẫn tâm phụ bạc với ta như vậy. Ngày sau, nếu ta sáng nghiệp lớn, thề không về làng cũ nữa”. Quả vậy, sau này thành Chúa, Trịnh Kiểm chỉ xây dựng cung điện, miếu thờ ở Biện Thượng và quê mẹ bên kia sông chứ không làm