Camilo ble født i kommunen Calabazar de Sagua nord for byen Santa Clara i provinsen Villa Clara. Han vokste opp i en fattig, spanskættet familie som var tilhengere av anarkismen som politisk retning. På Cuba omtales faren, Ramón Cienfuegos, som en svært klassebevisst mann. Han oppdro Camilo og hans fem brødre til å være ærlige i alt de foretok seg, vise solidaritet med undertrykte medmennesker og være stolt over at de kom fra arbeiderklassen.