唐太宗贞观四年（63），狄仁杰诞生于一个普通官员家庭。尽管狄仁杰日后声名赫赫，千古以来有关他的传说为人们留下了无尽的话题，但此时当他呱呱落地时，其啼声与普通婴儿毫无差异，显得那么平凡，平凡得以至于连他的出生时间都没有留下无可争议的记载。
狄仁杰所在的家庭在注重门第、郡望的隋唐时代也是那么普通，与社会上倍受人们推崇的那些高门显族相比，顿失光彩，所以狄仁杰充其量也只是一个庶族子弟。如果更进一步地追溯，就会发现狄氏家族也是一个源远流长的古老家族，只是由于魏晋以来没有名人涌现，才不为人们所注目。在唐朝初年，这个家族中官职最高的是狄仁杰的祖父狄孝绪，曾充任过尚书左承，却未见建立过显著的功勋，因而名声及社会影响十分有限。狄氏家族中最著名的人物，还是要算狄仁杰，他在历史上的不凡表现，为这个家族增添了不少光彩，这才引起世人对其家族的重视。从这个意义上看，狄仁杰的降生对这个古老的家族来说，不能不是一件值得庆幸的大事关于狄氏家族的世系情况，今天能够了解的已经比较有限。唐人十分重视谱牒之学，当时人林宝编撰了一部名为《元和姓纂》的谱牒书，据他本人说，撰此书时“案据经籍，穷究旧史，诸家图牒，无不参详”。可见搜集资料还是比较广泛，比较丰富。后来宋人欧阳修撰《新唐书》时，其中的《宰相世系表》主要就是依据此书并增补了部分内容而编成的。现在以上二书尚存，然关于狄氏家族的记载非常简略，这就说明这个家族的谱牒早在唐代就已经残缺不全了。狄氏家族谱碟在唐代不如其他大家族完备的事实，与其不属士族阶层有很大的关系。
宋代名将狄青显达后，有一位狄仁杰的后人特地去拜会他，并献上狄仁杰的画像和告身（任官状）十余通，希望狄青能认狄仁杰为远祖。狄青认为自己一时幸运做了高官，不敢妄加攀附，冒充狄仁杰后人，因而拒绝了他的“好意”，厚赠后遣返。这一事件说明了一个间题，即狄氏谱虽然残缺，但在北宋时仍然存在，所以狄青才不敢贸然攀附。随着岁月的推移，有关这个家族的资料又有所散失，时至今日，我们所能考知的情况便十分有限了根据记载，狄姓出自姬姓。周成王把他的同母弟孝伯封于狄城（甘肃临沙）的，以地名为氏，孝伯遂成为狄姓的最早始祖。
孔子有一名弟子狄黑，就是孝伯的后裔。狄黑的裔孙狄山，在西汉充任过博士之职，世代居于天水（甘肃通渭西）。前秦末年，大将姚袭在关陇豪族的支持下举兵反秦，其中的天水豪族狄伯支就是狄山的后裔。姚茱建立后秦政权，任狄伯支为尚书他临终时召集四位大臣受遗诏浦佐其子姚兴，狄伯支也是辅臣之一。姚兴灭亡前秦符登，称帝之后，遂任狄伯支为征虏将军、乐平侯。不久，姚兴遣其弟姚平与狄伯支率步骑4万进攻北魏，由于姚兴支援不力，致使后秦军队先胜后败，姚平战死。狄伯支等人被俘。后双方关系和好，狄伯支被放回，很快恢复了官爵。后秦与割据陕北的赫连勃勃关系恶化，平北将军姚冲与狄伯支奉命率军征讨，姚冲图谋发动叛乱回师袭击长安，狄伯支不从，姚冲惧怕阴谋败露，便设计将狄伯支毒死。
狄伯支是后秦的开国功臣。地位较高，他的死使家族地位大受影响。到了其孙子狄恭时，移居于太原（山西太原西南）从此，这个家族就以太原为籍贯，旧史记载狄仁杰为太原人，其依据就来源于此。狄恭的儿子狄叔湛在东魏担任过帐内正都督、平西将军，封爵临邑子。狄叔湛的儿子狄孝绪，在唐朝初年曾先后充任过行军总管、大将军、尚书左、使持节洋州诸军事、金紫光禄大夫，封爵临颖男。从狄孝绪所任官职看，在唐初地位已经相当显赫了。行军总管，为一路野战部队的统帅。使持节洋州（治今河南开封）诸军事，则掌握这一地区的军政大权，并拥有专杀之权。尚书左承，为尚书省的主要官员，具体掌管尚书省的各种政务，只有大事才秉告尚书仆射左分管吏部、户部、礼部十二司事务，如果诏书不当有权封还重议，并有决定郎官人选的人事权。金紫光禄大夫，为文散官第四阶，正三品。在唐初这已经是相当高的官阶了。狄孝绪担任过的这些官职，不仅表明他位高权重，而且也才兼文武。
但是，有关狄孝绪的事迹在史书中非常罕见，恐怕不是年久湮没的问题，大约是他功绩不怎么显著，才致使史书中缺乏记载，这一点从他的封爵可以得到证实。狄孝绪尽管职事官颇高，却仅获得了一个临颖男的爵位，在唐代爵制中为最低一级，从五品上。唐朝初期的封爵主要根据功绩大小来封授，狄孝绪没有获得显爵，可能就是出于这个原因。
狄仁杰的父亲狄知逊是狄孝绪的第五子。由于其父为朝中高官，家业富足，所以狄知逊从小受到了良好的教育，后来通过科举考试而步入仕途。据载，他是明经及第后，被授以东宫内直郎，掌管太子东宫的符玺、伞扇、几案、服饰等事。对于初入仕途的人来说，这已是相当不错的职位了。据说狄知逊“龙章凤姿，”“神情秀发”，一表人材。后又充任过郑州（治今河南郑州）司兵参军，兼郑王府兵曹参军。郑王指唐高祖的儿子、唐太宗的异母弟李元筋。李元鳃本封滕王，贞观十年（636）正月，改封郑王，任郑州刺史。狄知逊充任这一官职当在这个时期。此后，他又历任梁州（治今陕西汉中）都督府录事参军、越州刻县（浙江4县）令、华州郑县（陕西华县）令、夔州（治今重庆奉节东北）都督府长史等职。死后赠使持节邓州（治今四川邓徕）诸军事、贑州刺史。狄知逊在仕途上很不得意，几乎没有充任过重要职务，死后的赠官还是沾了狄浮杰的光。
关于狄仁杰的母亲，史书中没有记载。《邓州刺史狄公碑》中略有提及，可惜由于碑文残缺，不知其姓氏。然狄仁杰有一堂姨卢氏，所谓堂姨是指其母的堂姊妹，即狄仁杰外公的兄弟之女。据此可以断定狄仁杰之母必然姓卢。上面提到的这块碑文记载说：“凤皇于飞，生享从夫之秩；蛟龙既没，死偕同穴之荣。初封太谷县君，追赠（下缺）。”说明在狄知逊获得蹭官的同时，他的夫人也得以追赠封号，只是由于碑文残缺已无法知道具体封号了。
