Hans Tambs Lyche ble født i Fredrikshald 21. november 1859. Han var sønn av skipskaptein Wilhelm Julius Lyche (1823 – 1905) og Thomine Adelaide Lyche (født Tambs) (1838 – 1867). 14 år gammel dro han til Frankrike, og gikk på skole der i to år. I 1876 ble Tambs Lyche immatrikulert som student ved Kristiania tekniske skole. Etter fire års studier ved bygningsavdelingen ble han uteksaminert som bygningsingeniør i 1880.