สืบ นาคะเสถียร หรือนามเดิมชื่อ “สืบยศ” เกิดเมื่อวันเสาร์ที่ 31 ธันวาคม พ.ศ. 2492 ที่ตำบลท่างาม อำเภอเมือง จังหวัดปราจีนบุรี บิดาชื่อ นายสลับ นาคะเสถียร เคยดำรงตำแหน่ง ผู้ว่าราชการจังหวัด ปราจีนบุรี มารดาชื่อ นางบุญเยี่ยม นาคะเสถียร สืบ นาคะเสถียรมีพี่น้องทั้งหมด 3 คน โดยสืบ นาคะเสถียร เป็นบุตรชายคนโต น้องชาย และน้องสาวอีก 2 คน คือ คุณกอบกิจ นาคะเสถียร และคุณกัลยา รักษาสิริกุล สืบมีบุตรสาว 1 คน ชื่อ ชินรัตน์ นาคะเสถียร บุคลิกประจำตัวของ สืบ นาคะเสถียร คือเมื่อเขาสนใจ หรือตั้งใจทำอะไรแล้วก็จะมีความมุ่งมั่น ตั้งใจทำอย่างจริงจังจนประสบความสำเร็จ และเป็นผู้ที่มีผลการเรียนดีมาโดยตลอด
