Theo sách “Đại Nam chính biên liệt truyện”, Nguyễn Hữu Hào quê tổ của ông ở hương Gia Miêu, huyện Tống Sơn, trấn Thanh Hoa, nhưng bản thân ông được sinh trưởng ở Phú Xuân. Ông là hậu duệ đời thứ 9 của danh thần Nguyễn Trãi và là cháu nội của Tham tướng Chưởng cơ Nguyễn Triều Văn, con trưởng Chiêu Võ hầu Nguyễn Hữu Dật và là anh Lễ Thành hầu Nguyễn Hữu Cảnh. Hữu Hào là người văn võ toàn tài, từ nhỏ đã theo cha chinh chiến và được Ngãi vương Nguyễn Phúc Trăn tin dùng với chức Thống binh.