Nathan Wolf was een zoon van Henry (Henri) Wolf en Carolina Salomons. Hij kwam uit een gezin van 7 kinderen. Zijn broers Juda en Bernard zijn omgekomen in Auschwitz, en zijn zus Marianna Nink-Wolf in Sobibor.
Nathan Wolf is op 21 november 1901 met Nannette-Selly Kaufmann getrouwd in Rotterdam. Het echtpaar had twee zoons. Hun jongste zoon, Martin Karel Bruno, is op 24 januari 1943 overleden in Amsterdam.