خانم سیمین خلیلی مشهور به «سیمین بهبهانی» فرزند عباس و حاج میرزا حسین حاج میرزاخلیل مشهور به میرزا حسین خلیلی تهرانی که از رهبران مشروطه بود عموی پدر او و علامه ملاعلی رازی خلیلی تهرانی پدربزرگ اوست. است. پدرش عباس خلیلی به دو زبان فارسی و عربی شعر می‌گفت و حدود ۱۱۰۰ بیت از ابیات شاهنامه فردوسی را به عربی ترجمه کرده بود و در ضمن رمان‌های متعددی را هم به رشته تحریر درآورد که همگی به چاپ رسیدند.

مادر او فخرعظما ارغون دختر مرتضی قلی ارغون از بطن قمر خانم عظمت السلطنه بود. فخر عظما ارغون فارسی و عربی و فقه و اصول را در مکتبخانه خصوصی خواند و با متون نظم و نثر آشنایی کامل داشت و زبان فرانسه را نیز زیر نظر یک مربی سوئیسی آموخت. او همچنین از زنان پیشرو و از شاعران موفق زمان خود بود و در انجمن نسوان وطن‌خواه عضویت داشت و مدتی هم سردبیر روزنامه آینده ایران بود. او همچنین عضو کانون بانوان و حزب دموکرات بود و به عنوان معلم زبان فرانسه در آموزش و پرورش خدمت می‌کرد.