Jesús Lozoya Solís nació en la ciudad de Hidalgo del Parral, donde cursó sus estudios primarios, se trasladó a la ciudad de Chihuahua en donde estudió la secundaria y la preparatoria en el entonces Instituto Científico y Literiario.
Al terminar dicha educación se trasladó a la Ciudad de México, donde ingresó en la Escuela Médico Militar.
Prestó sus servicios como médico militar activo en el Ejército mexicano, ascendiendo hasta el grado de general brigadier y llegar a ser director del Hospital Central Militar.
Además de su carrera política fue un cirujano pediatra reconocido mundialmente.
Contrajo matrimonio en dos ocasiones: la primera con María Guadalupe Legorreta López-Valdéz, con quien tuvo dos hijos; Jorge Alberto Lozoya Legorreta, diplomático del Servicio Exterior Mexicano, y Xavier Lozoya Legorreta, médico e investigador; y la segunda ocasión con Susana Thalmann Richard; con que procreó a Emilio Lozoya Thalmann, que fue director del Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado (ISSSTE) y secretario de Energía, Minas e Industria Paraestatal en el gobierno de Carlos Salinas de Gortari, y su nieto, hijo de Emilio, Emilio Lozoya Austin fue director general de Petróleos Mexicanos en el gobierno de Enrique Peña Nieto.