Eva von Bahr var datter av häradshövding Carl von Bahr (1830-1900) og Elisabeth von Bahr, født Boström (1838-1914), som Elisabethsjukhuset i Uppsala er oppkalt etter. Hun var søster til Johan von Bahr, borgermester i Uppsala, og niese av statsminister Erik Gustaf Boström (1842–1907) og til filantropen Ebba Boström (1844–1902), som grunnla Samariterhemmet i Uppsala. Hun ble født på Mälby gård i Roslags-Kulla, nåværende Österåkers kommun.