Nguyễn Phi Hoàng sinh năm 2003 ở Huyện Bố Trạch – Tỉnh Quảng Bình. Ở vùng quê ấy, nếu những thanh niên không chọn cách đi xa để lập nghiệp, hoặc có công việc ổn định thì chỉ còn một cách là xuất khẩu lao động. Gia đình Nguyễn Phi Hoàng cũng không thoát khỏi vòng xoáy đó.
Nguyễn Phi Hoàng phải xa cha mình từ lúc 9 tuổi khi ông phải sang Đức để lập nghiệp. Sự thiếu thốn tình cảm của cha đã giúp ba anh em trở nên mạnh mẽ ngay từ nhỏ, và nó cũng giúp Hoàng hình thành tính cách tự lập từ khá sớm.
Năm 13 tuổi, sau khi không được lò PVF tuyển chọn, Nguyễn Phi Hoàng đã cùng anh trai Nguyễn Phi Hùng khăn gói vào Đà Nẵng để thi tuyển. Rất may cho Nguyễn Phi Hoàng, trong buổi tuyển trạch đó, HLV Lê Huỳnh Đức chính là trưởng ban, và tài năng của chàng trai 13 tuổi này từ đó đã lọt vào “mắt xanh” của cựu tiền đạo ĐT Việt Nam.
Thông thường, sau khi kết thúc những buổi tập của đội Một tại Đà Sơn, ông Đức thường dành một chút thời gian để xem cầu thủ này tập luyện như thế nào ở các lứa trẻ.