ศาสตราจารย์พิเศษ ดร.สุรเกียรติ์ เสถียรไทย เกิดวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2501 ที่กรุงเทพมหานคร เป็นบุตรชายคนเดียวของศาสตราจารย์[2] ดร.สุนทร เสถียรไทย อดีตอธิบดีกรมบัญชีกลาง อดีตอธิบดีกรมธนารักษ์ และอดีตรองปลัดกระทรวงการคลัง กับ ศาสตราจารย์กิตติคุณ คุณหญิงเกื้อกูล เสถียรไทย อดีตคณบดีคณะอักษรศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (สกุลเดิม สวัสดิ์-ชูโต)

สุรเกียรติ์ เสถียรไทย สมรสกับท่านผู้หญิง ดร.สุธาวัลย์ เสถียรไทย ธิดาท่านผู้หญิงหม่อมราชวงศ์บุษบา (กิติยากร) สธนพงศ์ พระขนิษฐาในสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง กับหม่อมหลวงทวีสันต์ ลดาวัลย์ อดีตราชเลขาธิการและอดีตองคมนตรี มีบุตร 1 คน คือ ดร.สันติธาร เสถียรไทย