家小田俊郎、外祖父是日本医学家堀内次雄。1934年，小田稔与就任台北帝国大学教授的父亲移居台湾，之后就读台北高等学校。1944年9月，小田稔毕业于大坂帝国大学理学部物理学科。1946年，小田稔担任大坂帝国大学理学部助手。1950年，小田稔成为大坂市立大学理工学部助教授。1953年，小田稔留学麻省理工学院。1956年，小田稔担任东京大学原子研究所助教授，同年12月，小田稔成为大坂大学理学博士。1963年，小田稔担任客座教授1966年，小田稔担任东京大学航空研究所教授1981年，小田