Đặng Thu Thảo sinh trưởng trong gia đình có 5 thành viên, cô là con gái thứ hai trong gia đình có 3 anh em trai. Cha của Thu Thảo là ông Đặng Văn Đạt, trước làm thầy giáo, sau ông nghỉ dạy vì bệnh chuyển sang làm ép cá giống để trang trải cho gia đình. Mẹ cô là bà Nguyễn Hồng Thơ làm nghề may vá và làm ruộng để kiếm thêm.

Ban đầu, gia đình Đặng Thu Thảo sống ở vùng sâu, điều kiện đi lại gặp nhiều khó khăn. Mỗi khi con cái đau bệnh, cha mẹ cô phải mượn ghe xuồng đưa ra trung tâm huyện cách xa cả chục cây số để điều trị. Vì thế, ông bà quyết định chuyển ra huyện Hồng Dân sinh sống để phát triển nghề buôn bán cá giống và thuận tiện cho việc học hành của 3 anh chị em cô.

Sau một thời gian đầu gặp nhiều trở ngại nhưng nhờ nghị lực và quyết tâm, việc kinh doanh của cha cô từng bước ổn định hơn. Đến năm 2005, khi huyện Hồng Dân xây dựng trung tâm hành chính thì căn nhà mà gia đình cô đang ở bị rơi vào diện giải toả. Cả nhà cô lần nữa di dời và chuyển về sống ở ấp Thống Nhất, thị trấn Ngan Dừa.