Sabina og brødrene fikk god utdanning. Hun viste seg i grunnskolen som uvanlig begavet og tok artium med utmerkelse. De studerte ved et universitet i utlandet fordi tsaren begrenset jøders adgang til russiske læresteder. Broren Isaak studerte fra 1909 filosofi og psykologi (i Berlin, Leipzig og Breslau) og ble ledende innenfor industriell psykologi i Sovjetunionen. Broren Jan Spielrein studerte matematikk og fysikk (Paris og Stuttgart) og ble professor ved Moskvas tekniske universitet. Emil ble professor i biologi og zoologi i Rostov. Faren var eksentrisk og streng og skal ha vært deprimert og labil. Isaak og faren Nikolai var ikke religiøse og sluttet seg til de sosialistiske ideene.