Chandrasekhar blev født den 19. oktober 1910 i Lahore, Punjab, Britisk Indien (nu Pakistan) i en tamilsk hinduisk familie, til Sitalakshmi (Divan Bahadur) Balakrishnan (1891<unk>1931) og Chandrasekhara Subrahmanya Ayyar (1885<unk>1960), der var stationeret i Lahore som Deputy Auditor General of the Northwestern Railways på tidspunktet for Chandrasekhar's fødsel. Han havde to ældre søstre, Rajalakshmi og Balaparvathi, tre yngre brødre, Vishwanathan, Balakrishnan og Ramanathan og fire yngre søstre, Sarada, Vidya, Savitri og Sundari.
farbror