พลเอก สนธิ เป็นบุตรของ พันเอกสนั่น (นามสกุลเดิม อหะหมัดจุฬา) และนางมณี บุญยรัตกลิน ชาวไทยเชื้อสายมอญ เป็นบุตรชายคนโตในบรรดาพี่น้องทั้งหมด 6 คน เติบโตในครอบครัวมุสลิม ที่นับถือนิกายชีอะห์ ในจังหวัดปทุมธานี (บิดานับถือนิกายชีอะห์) แต่ตัวท่านนับถือศาสนาอิสลาม นิกายซุนนีย์ (มารดานับถือนิกายซุนนีย์) ต้นตระกูล เฉกอะหมัด หรือ เจ้าพระยาบวรราชนายก ขุนนางเชื้อสายเปอร์เซีย ซึ่งเคยดำรงตำแหน่งจุฬาราชมนตรี และ สมุหนายกในสมัยกรุงศรีอยุธยา ลูกหลานบางส่วนของเฉก อาหมัด เปลี่ยนมานับถือศาสนาพุทธ เช่น ตระกูลบุนนาค ตระกูลจุฬารัตน์ โดยนามสกุล บุญยรัตกลิน (อ่านว่า บุน-ยะ-รัด-กะ-ลิน) จริงๆแล้วคือ บุณยรัตกลิน แต่พิมพ์ผิดเป็น "ญ" นั้น เป็นนามสกุลพระราชทานจากรัชกาลที่ 6 มีที่มาจากการที่หนึ่งในสาแหรกฝั่งย่าเป็นทหารเรือ สังกัดพรรคกลิน คือหลวงพินิจกลไก (บุญรอด) มีชื่อทางมุสลิมว่า อับดุลเลาะห์ อหะหมัดจุฬา ได้ฉายาจากสื่อมวลชนทั่วไปว่า "บิ๊กบัง" พลเอก สนธิ มีภรรยาทั้งหมด 3 คน ภรรยาคนแรกชื่อ สุกัญญา จดทะเบียบสมรสขณะที่ พลเอก สนธิยังเป็นพลโท ภรรยาคนที่สองชื่อ ปิยะดา จดทะเบียนสมรสเมื่อเป็นนายพล ภรรยาคนที่สามชื่อ วรรณา ปัจจุบันอาศัยอยู่กับทั้งหมดแม้ว่าการมีภรรยาสามคนจะเป็นเรื่องผิดกฎหมายในประเทศไทยก็ตาม อย่างไรก็ตาม นายอารีย์ วงศ์อารยะ วันที่ 28 พฤศจิกายน พ.ศ. 2550 พลเอก สนธิกล่าวว่าตนไม่ยื่นแสดงบัญชีรายการทรัพย์สินของภรรยาคนที่ 3 ต่อ ป.ป.ช. เนื่องจากไม่ได้เกี่ยวข้องกันทางกฎหมาย บุตรที่เกิดกับนางปิยะดา บุญยรัตกลิน มี 2 คน คือ ร.อ.นิธิ บุญยรัตกลิน (ป๊อป) และ นายนิรินทร์ บุญยรัตกลิน (ไปป์) บุตรที่เกิดกับนางวรรณา บุญยรัตกลิน มี 2 คน คือ พ.ต.ต.สุทธิเวท บุญยรัตกลิน และ ร.ท.สุธาวิทย์ บุญยรัตกลิน และบุตรที่เกิดกับนางสุกัญญา บุญยรัตกลิน มี 2 คน คือ นายเอกรินทร์ บุญยรัตกลิน และน.ส.ศศิภา บุญยรัตกลิน (พลอย) การศึกษา พลเอก สนธิศึกษาในระดับประถมและมัธยมที่ โรงเรียนวัดพระศรีมหาธาตุ และศึกษาต่อโรงเรียนเตรียมทหาร (รุ่นที่ 6) และศึกษาต่อ โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า เหล่าทหารราบ (รุ่นที่ 17) และได้ศึกษาในระดับอุดมศึกษา สำหรับปริญญาโท สาขาศิลปศาสตร์มหาบัณฑิต (การทหาร) โรงเรียนเสนาธิการทหารบก สถาบันวิชาการทหารบกชั้นสูง และวิทยาลัยป้องกันราชอาณาจักร (รุ่นที่ 42) และปัจจุบนกำลังศึกษาต่อในระดับปริญญาเอก สาขารัฐศาสตร์ (สาขาวิชาการเมือง) มหาวิทยาลัยรามคำแหง รุ่นแรกของคณะ โดยมีพลเอก สนธิเป็นประธานรุ่น ที่มีอายุมากที่สุดคือ 63 ปี นอกจากนี้ได้มีหลักสูตรพิเศษอื่น ได้แก่ หลักสูตรส่งทางอากาศและหลักสูตรจู่โจม โรงเรียนศูนย์การทหารราบ หลักสูตรชั้นนายร้อยทหารราบ หลักสูตรสงครามทุ่นระเบิด โรงเรียนศูนย์การทหารช่าง หลักสูตรผู้บังคับหมวดช่างโยธาและกระสุน โรงเรียนศูนย์การทหารราบ หลักสูตรภาษาอังกฤษ โรงเรียนยุทธศึกษาทหารบก หลักสูตรลาดตระเวนระยะไกล โรงเรียนศูนย์การทหารราบ โรงเรียนเสนาธิการทหารบก หลักสูตรหลักประจำ ชุดที่ 57 การรับราชการ ผู้บังคับหมวดปืนเล็ก กองร้อยอาวุธเบา กองพันทหารราบ ศูนย์การทหารราบ ผู้บังคับหมวดปืนเล็ก กองร้อยอาวุธเบา กองพันทหารราบที่ 2 กองพลอาสาสมัครเสือดำ รองผู้บังคับกองร้อยลาดตระเวนระยะไกลที่ 9 กาญจนบุรี นายทหารคนสนิทแม่ทัพภาคที่ 4 (พล.ท.ปิ่น ธรรมศรี ในขณะนั้น) ผู้บังคับกองพันรบพิเศษที่ 2 กรมรบพิเศษที่ 1 รองผู้บังคับการกรมรบพิเศษที่ 1 ผู้บังคับการกรมรบพิเศษที่ 1 รองผู้บัญชาการกองพลรบพิเศษที่ 1 ผู้บัญชาการกองพลรบพิเศษที่ 1 รองผู้บัญชาการ หน่วยบัญชาการสงครามพิเศษ ผู้บัญชาการหน่วยบัญชาการสงครามพิเศษ ได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งเป็นผู้ช่วยผู้บัญชาการทหารบก และผู้บัญชาการทหารบก ประธานคณะกรรมการบริหารจัดการให้เป็นไปตามนโยบายและยุทธศาสตร์เสริมสร้างสันติสุขจังหวัดชายแดนภาคใต้ พลเอก สนธิ เป็นนายทหารของหน่วยรบพิเศษ ที่ผ่านการรบด้านการปราบปราม ผกค. ด้าน อ.กุยบุรี และ จ.ปราจีนบุรี รวมถึงการออกไปรบที่ประเทศเวียดนามและกัมพูชา