พลเอก สุรยุทธ์ จุลานนท์ เกิดในค่ายจักรพงษ์ที่จังหวัดปราจีนบุรี เป็นบุตรของพันโท พโยม จุลานนท์ บุตรของพันเอก พระยาวิเศษสิงหนาถ (ยิ่ง จุลานนท์) ต้นตระกูลจุลานนท์ บิดาเคยดำรงตำแหน่งสูงระดับแกนนำของพรรคคอมมิวนิสต์แห่งประเทศไทย และเป็นที่รู้จักกันในนาม "สหายคำตัน" กับมารดาชื่ออัมโภช จุลานนท์ (สกุลเดิม ท่าราบ) บุตรพันเอก พระยาศรีสิทธิสงคราม (ดิ่น ท่าราบ)

ชีวิตครอบครัวพลเอก สุรยุทธ์ จุลานนท์ สมรสครั้งแรกกับนางสาวดวงพร รัตนกรี มีบุตรชาย 1 คนคือ พันโท นนท์ จุลานนท์ ผู้บังคับกองร้อยปฏิบัติการจิตวิทยาที่ 1 กองทัพภาคที่ 1[4] สมรสครั้งที่สองกับ พันเอกหญิง ท่านผู้หญิงจิตรวดี จุลานนท์ (สันทัดเวช)[5] มีบุตรชาย 2 คน คือ นายสันต์ จุลานนท์ (ข้าว) และ นายจุล จุลานนท์ (น้ำ) พลเอก สุรยุทธ์ จุลานนท์ เป็นผู้นิยมการเดินป่าชมธรรมชาติ เป็นประธาน "มูลนิธิพิทักษ์อุทยานแห่งชาติเขาใหญ่" และเป็นที่ปรึกษาของเยาวชนกลุ่ม "รักษ์เขาใหญ่" ตั้งแต่ พ.ศ. 2535 ในชื่อ "ลุงแอ้ด"

พล.อ. สุรยุทธ์ นั้นมีชื่อเล่นว่า “แอ่ด” คือมาจากชื่อของรถรบสมัยนั้น ที่ทหารม้าหรือทหารรถรบ (ม้าเหล็ก) ตั้งฉายาว่า “รุ่นไอ้แอ่ด” บิดาของ พล.อ. สุรยุทธ์ จึงเอาชื่อเล่นของรถถังรุ่นไอ้แอ่ดมาเป็นชื่อเล่นของลูกชาย ดังนั้น ที่เรียกกันว่า “แอ๊ด” หรือ “บิ๊กแอ๊ด” นั้น จึงเป็นการเรียกผิดและเขียนผิด เปลี่ยนชื่อกันไปเองโดยความเข้าใจผิด เพราะชื่อเล่นที่แท้นั้นคือ “แอ่ด” คือออกเสียงเป็น ไม้เอก ไม่ใช่ไม้ตรี[6]