นายธีระ วงศ์สมุทร เกิดเมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2491 ที่อำเภอเชียรใหญ่ จังหวัดนครศรีธรรมราช สำเร็จการศึกษาระดับมัธยมศึกษาปีที่ 3 จากโรงเรียนปากพนัง มัธยาศึกษาปีที่ 5 จากโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา ปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาการชลประทาน จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เมื่อปี พ.ศ. 2513 ระดับปริญญาโท ด้านบริหารธุรกิจ จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และหลักสูตรวิทยาลัยป้องกันราชอาณาจักร รุ่นที่ 42 สมรสกับนางวรัญญู วงศ์สมุทร มีบุตร 4 คน คือ นางสาววงศ์จันทร์ วงศ์สมุทร นายวงศ์พันธ์ วงศ์สมุทร นางวงศ์ทิพา วงศ์สมุทร และ พันตรีหญิง วงศ์รักษ์ วงศ์สมุทร