鍋島直大
継室:榮子(1855–1941) - 広橋胤保の娘、前夫は岩倉具視長男の岩倉具義、兄に広橋賢光、藤波言忠 次女:伊都子(1882–1976) - 梨本宮守正王妃、娘・李方子は大韓帝国高宗第7男子・李王李垠妃 三女:茂子(1885–1905) - 九条分家良政夫人、離縁してのち牧野忠篤夫人 四女:信子(1886–1969) - 松平恆雄(会津藩主松平容保六男)夫人、娘・節子は勢津子に改名して秩父宮雍仁親王妃 四男:鍋島直縄(1889–1939) - 鍋島直彬(肥前鹿島藩主)の養子 七女:尚子(1894–1973) - 柳沢保承(柳沢保恵養子)夫人
側妾:朝千代 次男:鍋島貞次郎(1887–1920) - 海軍大尉 三男:南部信孝(1888–?) - 南部信方娘への婿養子 五女:菊子 - 夭折 六女:俊子(1890–1985) - 高松松平家分家松平胖(海軍大佐)夫人 五男:鍋島哲雄(1895–1938) - 夫人は鍋島茂麟娘で後に神代鍋島家鍋島桂次郎の養女
養子 女子:篤子(1867–1941) - 阿部正恒(上総佐貫藩藩主)継室、蓮池藩鍋島直紀次女
父・鍋島直正(当時は斉正)の正室・盛姫(11代将軍・徳川家斉の十八女)には子がなく、37歳で早逝したため継室として迎えた田安徳川斉匡の十九女・筆姫(1830年 - 1886年)の嫡男として1846年(弘化3年)8月27日に江戸で生まれる。なお、実母は側室・濱(姉川鍋島茂郷)の娘)。幼名は淳一郎、後に直縄、茂実、1868年より直大。後の外交官で洋画家の百武兼行は淳一郎の4つ上のお相手役だった。
嘉永2年(1849年)、当時不治の病とされた牛痘の治療のため、藩医であった伊東玄朴が痘苗の入手を進言し、藩はオランダ商館に種痘苗の入手を依頼した。出島の医師オットー・ゴットリープ・モーニッケがバタヴィアから牛痘苗を入手し、1848年7月に佐賀藩医の楢林宗建の息子に接種した。これを直正は4歳の淳一郎(直大)にも施させた。
文久元年(1861年)、将軍・徳川家茂から茂の偏諱と松平の名字を与えられる。同年11月20日、父の隠居により16歳で佐賀藩主を襲封した。藩政刷新を進め、藩の殖産としてパリ万国博覧会(1867年)に有田焼を出展している。慶応4年(1868年)の戊辰戦争では政府軍に組みし、佐賀藩兵を率いて指揮を執り、東北に派兵、各地を転戦した。とくに関東に移ってからは上野戦争や野洲梁田で戦い、5月、下総野鎮撫府に任命されると下総国、上総国の監督にあたった。しかし下野国での旧幕軍との戦闘が激しくなり、佐賀藩士を駐屯させたまま6月に鎮撫府を宇都宮城に移すなどして7月まで勤めた。