พล.อ.ชัยสิทธิ์ ชินวัตร มีชื่อเล่นว่า "ตุ้ย" เกิดเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน พ.ศ. 2488 เป็นบุตรของ พ.อ. (พิเศษ) ศักดิ์ ชินวัตร และนางทวี ชินวัตร สำเร็จการศึกษาชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จากโรงเรียนเบญจมราชูทิศ ราชบุรี เมื่อปี พ.ศ. 2503 หลังจากนั้นได้สอบเข้าโรงเรียนเตรียมทหาร เป็นนักเรียนเตรียมทหาร รุ่นที่ 5 และได้เลือกเข้าศึกษาต่อเป็นนักเรียนนายร้อย (จปร.รุ่นที่ 16 ) ณ โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า โดยเลือกเหล่าทหารช่าง จนสำเร็จการศึกษาในปี พ.ศ. 2511 และได้รับพระราชทานยศเป็น ว่าที่ ร.ต.ในตำแหน่งผู้บังคับหมวดทหารช่าง สังกัดกองพันทหารช่างที่ 4 พล.อ.ชัยสิทธิ์ ชินวัตร เป็นพี่ชายเรืออากาศเอกประวิตร ชินวัตร อดีตรองกรรมการผู้อำนวยการใหญ่ สายปฏิบัติการ [1] บริษัท การบินไทย จำกัด (มหาชน)

ต่อมา ชัยสิทธิ์ได้สมรสกับคุณวีณา ชินวัตร (สุขสภา) มีบุตรด้วยกัน 2 คน คือ นางสาวลัฆวี ชินวัตร และนายวีรสิทธิ์ ชินวัตร นอกจากนี้ พล.อ.ชัยสิทธิ์ยังเป็นญาติผู้พี่ของนาย ทักษิณ ชินวัตร อดีตนายกรัฐมนตรี และนางสาวยิ่งลักษณ์ ชินวัตร อดีตนายกรัฐมนตรี คนที่ 28