Nhà giáo Nhân dân, Nghệ sỹ Nhân dân Thái Thị Liên sinh năm 1918 tại Chợ Lớn, Thành phố Hồ Chí Minh, trong một gia đình đại trí thức.
Cha của bà là kỹ sư Thái Văn Lân, một trong những kỹ sư điện đầu tiên của Việt Nam tốt nghiệp tại Pháp. Anh trai của bà là luật sư Thái Văn Lung, nhà hoạt động cách mạng, hy sinh năm 1946.

Nhà giáo Nhân dân, Nghệ sỹ Nhân dân Thái Thị Liên

Tên của ông được đặt cho một con đường giữa trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh. Chị gái của bà là nghệ sỹ Thái Thị Lang, nhà soạn nhạc nữ đầu tiên của Việt Nam, nghệ sỹ piano Việt Nam đầu tiên tốt nghiệp Nhạc viện Paris và từng lưu diễn khắp thế giới.

Bà Thái Thị Liên sang Pháp du học năm 1946 và lấy chồng là nhà cách mạng Trần Ngọc Danh, khi đó là Trưởng phái đoàn đại diện của Chính phủ Việt Nam dân chủ cộng hòa. Sau đó, bà về nước, cùng với chồng lên Chiến khu Việt Bắc và sinh hai người con là Trần Thu Hà, Trần Thanh Bình. Sau khi chồng mất một thời gian, bà đã lấy Nhạc sỹ - Nhà thơ nổi tiếng Đặng Đình Hưng, Chính trị viên Đoàn Ca múa nhân dân Trung ương, khi cùng hoạt động ở Việt Bắc, sinh thêm một người con trai - Nghệ sỹ Nhân dân Đặng Thái Sơn.Trong những năm kháng chiến và thời bao cấp, vượt qua muôn ngàn khó khăn, bà Thái Thị Liên đã một mình nuôi dạy các người con thành đạt, trở thành những trí thức, nghệ sỹ tiêu biểu.