Hoàng Tuấn Duy là con thứ hai của ông Hoàng Tuấn Trung (Giang) và bà Ngô Thị Hương.

Sau khi tốt nghiệp THPT, tháng 9/2012 nhập ngũ tại trung tâm huấn luyện 334/BTM/Tổng Cục Kỹ thuật. Sau khi HL xong đã được đi học lớp sơ cấp thuộc trường TCKT Quân Khí, tốt nghiệp năm 2014 về công tác tại kho KV3/Cục Quân Khí (Đại Từ, Thái Nguyên) năm 2016 được đi học lớp trung cấp hóa nghiệm sau tốt nghiệp (2017) được điều về trung tâm thí nghiệm lưu mẫu T265 (Mangyang, Gia lai), tháng 12/1019 được điều về trung tâm thí nghiệm T262 (Trôi, Đan Phượng, Hà Nội)

Tháng 12/2022 xây dựng gia đình với cô Nguyễn Thị Thuỷ (Hoài). Cô Thuỷ là con gái thứ ba của ông Nguyễn Trọng Hiếu và bà Nguyễn Thị Thẩm. Quê quán làng Dực Vy, xã Hoài Thượng.

Tháng 9/2923 sinh con gái đầu lòng là cháu Hoàng Bảo Hân