徐舜寿，1917年8月21日出生于浙江吴兴县（今湖州市吴兴区）一个开明的体育工作者家庭。父徐一冰早年追随孙中山先生加入同盟会。1905 年，东渡日本就读于大森体育学校。回国后，在上海创办了我国第一所体育学校。辛亥革命前夕，他曾率体校学生攻打江南制造局，为民主革命写下了光辉的一页。
徐舜寿自小天资聪颖，父病故后，在母亲的悉心培育下，学龄前就读完初小课程。1927-1933年，他先后在江苏省立南京中学和嘉定秀州中学就读。1933年，刚满16岁的徐舜寿，又以优异成绩考取清华大学机械系，毕业后被分配到杭州笕桥飞机制造厂任检验员。“八·一三”日军进犯上海，笕桥被炸，工厂停工，他抱着航空救国的愿望考取中央大学机械特别研究班进修航空技术，结业后任成都航空研究院助理研究员。他工作勤奋，学习刻苦，在飞行力学研究上颇有成绩。1940年与人合作写了第一篇论文《飞机性能捷算法》，发表在该院《技术丛刊》第一号上，荣获研究院的奖励。1941年5月，徐舜寿被派往由苏联政府援建的伊宁空军教导队，教授飞行力学。1942年8月，被调回成都航空委员会编译处任编译专员。他参与编写了我国第一部《英汉航空工程名词词典》，于1944年正式出版。同年8月，在调任重庆国民政府空军印度军官学校教员的途中，适逢招聘公费留美实习生，他应试并被录取，遂赴美国韦德尔公司学习塑料零件制造。半年后转麦克唐纳飞机公司任雇员，参与FD-1、FD-2飞机的设计工作。1946年初入华盛顿大学主攻力学。同年8月回国后，在南京国民政府空军第二飞机制造厂从事气动力研究和飞机设计，担任中运2号和3号飞机的总体设计和性能计算工作，被破格提升为研究课长。1949年春，南京国民政府命令他准备搬迁台湾，徐舜寿在我地下党的帮助下，毅然举家辗转来到已经和平解放的北平（今北京市）。
1949年5月，徐舜寿被分配到东北航空学校机务处工作，不久就随解放军南下，调查南京国民政府空军机场和航空工业设施，参加机场修建工程，配合解放全中国的伟大进军。同年9月，调任新成立的华东军区航空工程研究室飞机组副组长，参与编撰《伪空军航空工业概况》，还编写了飞机制造厂建厂计划和空军作战训练教材。