Nguyễn Văn Chia có biệt danh là "Ba Chia", sinh ngày 10 tháng 5 năm 1942 tại xã Phước Hiệp, huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh. Tháng 5 năm 1961, ông nhập ngũ và bắt đầu phục vụ trong Sư đoàn bộ binh 9 – một trong những đơn vị chủ lực đầu tiên của Quân giải phóng miền Nam Việt Nam. Ông từng tham gia Sự kiện Tết Mậu Thân năm 1968 với cương vị Chính trị viên phó của Tiểu đoàn. Sau khi được cử đi học tại Trường Trung cao cấp Quân sự Miền, ông trở về đơn vị cũ đảm nhiệm Trung đoàn trưởng Trung đoàn 1 (hay còn gọi là Đoàn Bình Dã), chỉ huy trung đoàn tham gia Chiến dịch Mùa Xuân 1975 và Chiến dịch Hồ Chí Minh. Sau khi học xong tại Học viện Quân sự cấp cao, ông đảm nhiệm Sư đoàn trưởng Sư đoàn 9 và tiếp tục chỉ huy Sư đoàn tham gia Chiến tranh biên giới Tây Nam và chiến đấu tại Campuchia.