ประเสริฐ บุญชัยสุข เกิดเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2499 ที่อำเภอหนองกี่ จังหวัดบุรีรัมย์[1] เป็นบุตรของนายมาโนช กับนางเหรียญ บุญชัยสุข[2] สำเร็จการศึกษาสาขาพาณิชยกรรม จากสถาบันเทคโนโลยีราชมงคล วิทยาเขตนครราชสีมา ปริญญาตรีนิติศาสตรบัณฑิต จากมหาวิทยาลัยรามคำแหง และพัฒนบริหารศาสตรมหาบัณฑิต สาขารัฐประศาสนศาสตร์ จากสถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์

ชีวิตครอบครัวสมรสกับนางคู่ขวัญ บุญชัยสุข ปัจจุบันรับราชการสังกัดเทศบาลนครนครราชสีมา มีบุตร 2 คน[2]