หม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุต ประสูติ ณ วังเดิมเชิงสะพานถ่าน (หรือเรียกโดยสามัญว่า วังสะพานถ่าน) กรุงเทพมหานคร ซึ่งเป็นตลาดบำเพ็ญบุญในปัจจุบันนี้ เมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2439 เวลา 17.25 น. ได้รับพระราชทานพระนาม ไตรทิพเทพสุต จากสมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง

ในประเทศ

เมื่อหม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุตมีชันษาราว 7 ขวบ ทรงเล่าเรียนอักขรวิธี พร้อมกับเจ้าน้อง 3 องค์ที่วังพระบิดา โดยมีครูผู้ชายไปสอน ปรากฏว่าทรงเป็นเด็กเรียบร้อยมาแต่ต้น

ปี พ.ศ. 2447 และ พ.ศ. 2448 ทรงเข้าโรงเรียนราชกุมาร โดยเสด็จพระราชโอรสรุ่นเล็กในพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ในเวลานั้นทรงเข้าไปอยู่ในราชสำนักของสมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง ณ ที่นี้ มีเจ้าพี่องค์หญิงชั้นผู้ใหญ่ประจำอยู่ก่อนแล้ว และได้รับพระราชกรุณาให้มีโอกาสเฝ้าแหนพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวและสมเด็จพระนางเจ้าทั้ง 2 พระองค์ และเรียนรู้ขนบธรรมเนียมวังและราชประเพณีหลายประการ อันเป็นเหตุให้เข้าเจ้าเข้านายได้อย่างเรียบร้อยดีในกาลต่อมา

วันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2449 ทรงเกศากันต์ ในพระราชพิธีสัมพัจฉรฉินท์ ตามราชประเพณี (คือพิธีโกนจุกของพระบรมวงศานุวงศ์) ณ พระที่นั่งดุสิตมหาปราสาท ในพระบรมมหาราชวัง พร้อมกับหม่อมเจ้าชายหญิงอีก 12 องค์

ปี พ.ศ. 2450 และ พ.ศ. 2451 ทรงศึกษาที่โรงเรียนราชวิทยาลัย

ตั้งแต่กลางปี พ.ศ. 2452 และ พ.ศ. 2453 ทรงศึกษาวิชาสามัญในโรงเรียนนายร้อยชั้นปฐม จนสอบไล่ได้จะเลื่อนชั้นขึ้นไปศึกษาวิชาทหารในโรงเรียนนายร้อยชั้นมัธยม แต่เหตุเพราะเป็นผู้ที่มีผลการศึกษาดีและประพฤติองค์เรียบร้อย จึงทรงได้รับเลือกให้ออกไปศึกษาวิชาในต่างประเทศ ณ ประเทศรัสเซีย

ในต่างประเทศ

ปี พ.ศ. 2454 และ พ.ศ. 2455 เมื่อเสด็จออกไปถึงประเทศรัสเซียแต่ต้นปีแรกแล้ว ได้ไปประทับที่บ้านพันเอกเฟนูลท์ ผู้ปกครองและอาจารย์ ในโรงเรียนนายร้อยทหารบกรัสเซียแห่งหนึ่ง ซึ่งเคยอบรมนักเรียนไทยชุดก่อน ๆ มาแล้ว เพื่อทรงเรียนภาษารัสเซียวิชาสามัญแขนงต่าง ๆ และขนบธรรมเนียมของชาวรัสเซีย โดยมีครูไปสอนที่บ้านนั้น

ปี พ.ศ. 2456 และ พ.ศ. 2457 ทรงเข้าโรงเรียนนายร้อย Alexander II

ปีพ.ศ. 2458 ทรงศึกษาวิชาในโรงเรียนสำหรับทหารปืนใหญ่ Michel โดยทรงจบหลักสูตรอย่างย่อชุดที่ 3 เนื่องจากในขณะนั้นเป็นช่วงเวลาระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง

เมื่อต้นเดือนมกราคม พ.ศ. 2458 หม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุตได้เสด็จกลับจากประเทศรัสเซียมายังกรุงเทพมหานคร และทรงอยู่ในพระอุปถัมภ์ของสมเด็จพระเชษฐาธิราช เจ้าฟ้าจักรพงษ์ภูวนาถ กรมหลวงพิษณุโลกประชานาถ และมีพระกรุณาโปรดให้หม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุต ประทับ ณ วังปารุสกวัน เป็นเวลา 3 ปี 7 เดือน จนกระทั่งหม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุตต้องเสด็จไปราชการ ณ ประเทศญี่ปุ่น เมื่อเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2462 ในระหว่างพำนัก ณ วังปารุสกวันนั้น ทรงมีความสุขยิ่ง และสมเด็จพระอนุชาธิราช เจ้าฟ้าจักรพงษ์ภูวนาถ กรมหลวงพิษณุโลกประชานาถก็ประทานความรู้รอบตัวต่าง ๆ แก่หม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุตเป็นอย่างดี และทรงรับเป็นพระโอรสบุญธรรมองค์หนึ่งด้วย ซึ่งหม่อมเจ้าไตรทิพเทพสุตทรงสำนึกในพระเมตตากรุณาธิคุณเป็นอย่างมาก ทรงนับถือพระองค์ท่านเป็นบุพการี และทรงทำบุญถวายเป็นประจำและในวันทิวงคตทุก ๆ ปีมา