Dietrich Gümbel est né à Königsberg en Prusse orientale (aujourd'hui Kaliningrad). Il a étudié la biologie et la géographie à l'université de Bonn, a travaillé à l'institut Max-Planck pour l'écologie des eaux (limnologie) à Schlitz/Hesse et a obtenu un doctorat en sciences naturelles à l'université de Giessen.