1978年7月23日，孙燕姿出生于新加坡，祖籍中国广东省潮州市，父亲孙耀宏是新加坡南洋理工大学电机系教授，母亲是一名教师。

姐姐孙燕佳比燕姿大三岁，任职新加坡巴克莱投资银行副总裁，妹妹孙燕美小六岁，是新加坡国立大学医学硕士，燕姿作为家中的第二个女儿，次+女=姿，故取名“燕姿”。