Theo sách Khâm định Việt sử Thông giám cương mục, Đại Nam thực lục: Tổ tiên Nguyễn Huệ là người huyện Hưng Nguyên, xứ Nghệ An, khoảng năm Thịnh Đức (niên hiệu Lê Thần Tông) (1653–1657) bị quân Chúa Nguyễn bắt được đem về, cho ở tại huyện Tuy Viễn thuộc phủ Hoài Nhơn, kế tiếp vài đời, đến Nguyễn Nhạc được giữ chức Biện lại ở tuần Vân Đồn. Sách Việt Nam sử lược viết thêm rằng: Thân sinh Nguyễn Huệ là Hồ Phi Phúc dời nhà sang ở ấp Kiên Thành, sinh được 3 người con: trưởng là Nhạc, thứ là Huệ, thứ ba là Lữ.[7][8] Theo sách Lịch sử nội chiến Việt Nam từ 1771 đến 1802, tổ tiên Nhà Tây Sơn vốn là họ Hồ ở làng Hương Cái, huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An, dòng dõi Hồ Quý Ly,[9] theo chân Chúa Nguyễn vào Nam lập nghiệp khi Chúa Nguyễn vượt Lũy Thầy đánh ra đất Lê – Trịnh tới Nghệ An (năm 1655). Ông cố (cụ nội) của Nguyễn Huệ tên là Hồ Phi Long (vào giúp việc cho nhà họ Đinh ở thôn Bằng Châu, huyện Tuy Viễn, tức An Nhơn) cưới vợ họ Đinh và sinh được một trai tên là Hồ Phi Tiễn. Hồ Phi Tiễn không theo việc nông mà bỏ đi buôn trầu ở ấp Tây Sơn, cưới vợ và định cư tại đó. Vợ của Hồ Phi Tiễn là Nguyễn Thị Đồng, con gái duy nhất của một phú thương đất Phú Lạc, do đó họ đổi họ của con cái mình từ họ Hồ sang họ Nguyễn của mẹ.[10] Người con là Nguyễn Phi Phúc cũng chuyên nghề buôn trầu và làm ăn phát đạt. Cũng có tài liệu cho rằng họ Hồ đã đổi theo họ Chúa Nguyễn ngay từ khi mới vào Nam.[9][10][11] Ông Nguyễn Phi Phúc có 8 người con, trong đó có 3 con trai: Nguyễn Nhạc, Nguyễn Huệ và Nguyễn Lữ. Nguyễn Huệ sinh năm Quý Dậu 1753 niên hiệu Cảnh Hưng thứ 13 dưới triều vua Lê Hiển Tông Nhà Hậu Lê. Ông còn có tên là Quang Bình,[12] Văn Huệ[13] hay Hồ Thơm. Sau này, người dân địa phương thường gọi ông là Đức ông Bình[14] hoặc Đức ông Tám.[9] Theo Quang Trung anh hùng dân tộc thì “Nguyễn Huệ tóc quăn, da sần, mắt như chớp sáng, tiếng nói sang sảng như tiếng chuông, nhanh nhẹn, khỏe mạnh, can đảm”. Sách Tây Sơn lược còn miêu tả đôi mắt Quang Trung “ban đêm khi ngồi không có đèn thì ánh sáng từ đôi mắt soi sáng cả chiếu”.