熊光楷的父亲熊大惠在江西读了小学、初中之后来到上海，在南洋中学读高中，随后又考入上海交通大学。

不久，就考上了赴美公费留学生，在宾夕法尼亚大学攻读并取得了运输管理方面的硕士学位。

从美国回国后，熊大惠就在上海交大从事教学工作，曾任铁道管理学院系主任，并与上海沪江大学高材生刘尚德喜结良缘。

新中国建立后院系调整，熊大惠被调到外贸学院担任教授，为我国培养了许多从事对外经济贸易的人才。

熊光楷的哥哥熊光楞是清华大学自动化系教授、博士生导师、国家计算机集成制造研究中心总工程师。