共高级干部家庭。父亲陈伟达，曾是中共上海地区的领导人之一，领导过上海学生运动；建国后，曾先后在浙江、天津等地，担任主要领导职务；特别在天津期间，胡启立、李瑞环都曾先后出任过他的副手。1976年，28岁的陈同海从东北石油学院采油工程专业毕业，被分配至大庆油田工作，任大庆研究院开发一室地质员；不久，被调往浙江。此时，他的父亲陈伟达正担任中共浙江省委副书记（1972年至1978年）。
步入政界.在浙江省科委机关工作了一段时间后，1983年3月，陈同海被任命为浙江镇海石油石化总厂的负责