宋家樹祖籍為安徽舒城縣，于1932年3月21日出生于湖南長沙。作為小家庭的第一個孩子，父母對宋家樹寄予了很大的期望，希望他能人如其名，長大成才，有所建樹。

1937年，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，宋家樹隨父母舉家由湖南來到武漢，后又隨母親逃難到陪都重慶。日本人瘋狂轟炸重慶，宋家樹隨母親整天鉆防空洞。太多的慘烈景象深深刺痛了他稚嫩的雙眼，讓他對國難有了最初的直觀印象，也培育了他樸素的愛國情感。1945年，抗戰(zhàn)勝利的消息傳來，平日賢淑安靜的母親激動地擁抱著宋家樹和妹妹。

1954年，宋家樹以優(yōu)異成績畢業(yè)并留校任教。1956年，東北人民大學(xué)聘請?zhí)K聯(lián)專家莫洛佐夫來校任教。宋家樹被選定作為莫洛佐夫的研究生，還負責做專家的技術(shù)翻譯。莫洛佐夫非常重視理論聯(lián)系實際的研究方法，帶領(lǐng)學(xué)生訪問考察了許多工廠、企業(yè)，建立了多方面的技術(shù)聯(lián)系渠道。這極大地開闊了宋家樹的眼界，促成他不僅重視理論基礎(chǔ)的夯實，也重視加強理論與實際的聯(lián)系，將科研融入社會建設(shè)與發(fā)展之中。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，宋家樹在合金耐熱性、高速鋼及合金物理性質(zhì)研究方面取得了很好的進展，并白手起家創(chuàng)建了放射性同位素實驗室。特別是研究生畢業(yè)后，宋家樹擔任了物理系金屬物理教研室主任。他在國內(nèi)較早實現(xiàn)了金屬物理與材料應(yīng)用研究的結(jié)合，走出了一條理論研究與應(yīng)用相結(jié)合并服務(wù)于生產(chǎn)建設(shè)的教學(xué)研究之路。