Sinh ra trên quê hương anh hùng Hàm Đức (huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận). Năm 18 tuổi tham gia cách mạng, bà bị địch bắt trên đường đi công tác tổ chức đại hội thanh thiếu niên khu, bị giam cùm tra tấn dã man tại nhà lao Phan Thiết, nhưng bà Tăng Thị Bạch Mai vẫn giữ nguyên khí tiết của người chiến sĩ Cộng sản.