Etter High School-eksamen i 1979 studerte han ved det kristne Biola University, og i 1983 fikk han Bachelor of Arts i økonomi. I 1984 tok han ved University of South Dakota en Master of Business Administration. Han utmerket seg innen sport og tidsskriftet kalte ham i 2012 den raskeste løperen i hele Kongressen. Thune ble i 1984 gift med Kimberley Weems; de bor i Sioux Falls og har to døtre.