Ông Đỗ Thắng Hải sinh năm 1963 tại tỉnh Bắc Ninh, có học vị Thạc sĩ kinh tế.

Ông Đỗ Thắng Hải là cán bộ có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực thương mại, từng công tác tại Phòng Thương mại và Công nghiệp Việt Nam, Bộ Thương mại (cũ) rồi Bộ Công thương. Ông từng giữ các chức vụ: Giám đốc Trung tâm Giao dịch Quốc tế, Phòng Thương mại và Công nghiệp Việt Nam (VCCI); Trưởng phòng Hợp tác Quốc tế, Cục Xúc tiến thương mại, Bộ Thương mại cũ; Phó Cục trưởng Cục Xúc tiến thương mại rồi Cục trưởng Cục Xúc tiến thương mại, Bộ Công Thương[2].

Ngày 16 tháng 01 năm 2014, Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng ký Quyết định số 130/QĐ-TTg bổ nhiệm ông Đỗ Thắng Hải, Cục trưởng Cục Xúc tiến Thương mại, Bộ Công thương giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Công thương[3].

Ngày 28 tháng 03 năm 2017, Bộ trưởng Bộ Công thương Trần Tuấn Anh ký Quyết định số 1058/QĐ-BCT giao ông Đỗ Thắng Hải, Thứ trưởng Bộ Công thương làm Người phát ngôn Bộ Công thương[4].

Ngày 05 tháng 01 năm 2019, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc ký Quyết định số 57/QĐ-TTg bổ nhiệm lại ông Đỗ Thắng Hải giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Công thương.