出生于中国湖南省株洲市，父母是毕业于中国地质大学的知识分子。尹希幼年在株洲与爷爷奶奶同住，随后随父母工作到搬至武汉、北京等地。1993年，9岁半的尹希考入北京八中针对早慧儿童开设的智力超常实验班。1996年，年仅12岁的尹希以572分的高考成绩考入中国科学技术大学96级少年班，成为该校年级最小的一名学生。在少年班学习期间，尹希各科成绩均在90分以上，年年获得奖学金，且心理素质、身体素质等全面发展。2001年本科毕业后赴哈佛大学攻读物理学博士。2006年获得博士学位；同年哈佛大学打破该校博士不得在该校继续博士