Theo sách Đại Nam chính biên liệt truyện, Bùi Thị Xuân là người thôn Xuân Hòa, huyện Tuy Viễn, tỉnh Bình Định. Bà là con gái của Bùi Đắc Chí, gọi Bùi Đắc Tuyên bằng chú và Bùi Thị Nhạn (sau này là hoàng hậu của vua Quang Trung) bằng cô.

Thuở thiếu thời, Bùi Thị Xuân vừa xinh đẹp vừa dũng mãnh; nữ công khéo, chữ viết đẹp, nhưng thích "làm con trai", thích đi quyền, múa kiếm. Nghe kể chuyện bà Triệu, bà Trưng cưỡi voi đánh giặc, Bùi Thị Xuân náo nức muốn noi gương. Còn những chuyện Tô Tiểu Muội cùng chồng xướng họa, chuyện bà Mạnh Quang "cử án tề mi" thì Bùi Thị Xuân lại cho là nhảm nhí.

Lúc nhỏ, Bùi Thị Xuân đi học thường mặc quần áo con trai. Lớn lên bà tự chế các kiểu áo hiệp nữ trong sách mà mặc. Cha mẹ chiều con không nỡ trách cứ. Còn tiếng khen chê của người ngoài thì Bùi Thị Xuân không bận tâm. Năm 12 tuổi, Bùi Thị Xuân đến trường học chữ. Một hôm, bạn bè giễu cợt ra câu đối: Ngoài trai trong gái, dưa cải dưa môn.Ngay lúc đó đã có người đối rằng: Đứng xuân ngồi thung, lá vông lá chóc.

Người kia vừa đối xong thì cả bọn đồng vỗ tay cười vang. Bùi Thị Xuân lúc đó cả thẹn, liền vung quyền đánh vào mặt hai người sinh sự rồi bỏ về nhà. Từ đấy, bà thôi học văn, ở nhà chuyên học võ. Thầy dạy tên Ngô Mãnh, là ông của Ngô Văn Sở, được gia đình cho tạm trú trong vườn nhà. Cảm ơn sự giúp đỡ, võ sư Ngô Mãnh chăm dạy cô học trò thông minh.

Được ba năm thì thầy mất, Bùi Thị Xuân phải tự rèn luyện. Một đêm nọ, bà đang tập luyện nơi sân nhà thì có một bà lão đến đứng coi. Bùi Thị Xuân niềm nở tiếp đón. Từ đó, đêm đêm bà lão đến dạy võ cho Bùi Thị Xuân. Dạy từ đầu hôm đến quá khuya thì bà lão lui gót. Không ai rõ lai lịch bà ra sao. Suốt ba năm, trừ những khi mưa gió, đêm nào bà lão cũng đến, cũng đi đúng giờ. Bà dạy quyền, dạy song kiếm, tập nhảy xa, nhảy cao, luyện công và cứ đêm học, ngày tập.

Một hôm, tình cờ trông thấy người hầu gái dùng đôi đũa bếp múa kiếm một mình, Bùi Thị Xuân gạn hỏi thì được biết cô này hằng ngày trông thấy cô chủ luyện tập nên cũng bắt chước, lâu ngày thành quen. Từ ấy, Bùi Thị Xuân thu thập đệ tử. Chị em trong xóm ban đầu chỉ vài người đến xin học, sau mỗi ngày một đông, không mấy lúc mà nhà họ Bùi thành một trường dạy võ. Võ sinh đủ các hạng tuổi, từ 15 đến 35. Có nhiều người đã có con, tay dắt tay bồng cũng đến xin học. Tài nghệ đã tinh mà cách đối xử, cách dạy dỗ lại đứng đắn nên Bùi Thị Xuân được chị em kính yêu, quý trọng. Trong số đệ tử xuất sắc có bà Bùi Thị Nhạn.

Một phú ông họ Đinh ở thôn Lai Nghi, để đền ơn dạy con gái đã tặng Bùi Thị Xuân một con ngựa trắng toàn sắc mới tập kiệu, vóc to, sức mạnh, chạy nhanh. Bùi Thị Xuân tập ngựa trở thành một chiến mã chạy suốt buổi không đổ mồ hôi. Con ngựa này lúc bà ra phò vua Quang Trung ở Phú Xuân vẫn còn và bà thường cưỡi ra trận. Cụ nghè Nguyễn Trọng Trì khi viết về bà đã ca tụng:

Bạch mã trì khu cổ chiến trường/ Tướng quân bách chiến thanh uy dương.

Lời bàn về Bùi Thị Xuân

Không những là người có tài nghệ về kiếm thuật, Bùi Thị Xuân còn giỏi bắn cung, cưỡi ngựa và luyện voi. Tất cả những tài nghệ ấy cộng với lòng dũng cảm đã giúp Bùi Thị Xuân cùng chồng là danh tướng tài ba Trần Quang Diệu nhanh chóng trở thành những tướng lĩnh trụ cột, có nhiều đóng góp to lớn trong công cuộc dựng nghiệp của nhà Tây Sơn ngay từ buổi đầu. Chưa hết, theo sử cũ thì bà còn là người có tấm lòng thương dân sâu sắc. Gặp năm mất mùa, nhiều phủ huyện ở trấn Quảng Nam sinh loạn, quan quân địa phương không kiềm chế nổi, triều thần lập tức tiến cử Bùi Thị Xuân ra nơi đó làm trấn thủ. Đến nơi, bà tự mình đi thị sát khắp các hạt, rồi cho mở kho phát chẩn. Thấy viên quan nào chiếm công vi tư, ăn của hối lộ... bà đều thẳng tay cách chức, chọn người tài đức lên thay. Vì thế, nạn trộm cướp và chống đối ở Quảng Nam nhanh chóng chấm dứt, dân chúng lại được yên ổn làm ăn...

Không chỉ có các sử gia đương thời mà còn cả hậu thế ngày nay đều phải thừa nhận rằng: Trong khởi nghĩa Tây Sơn nói riêng và trong lịch sử quân sự Việt Nam nói chung, Bùi Thị Xuân là một hiện tượng rất đặc biệt. Cùng với chồng và hàng vạn các nghĩa sĩ Tây Sơn, bà đã đi suốt cả một cuộc trường chinh ba chục năm trời, anh dũng chống cả thù trong lẫn giặc ngoài, một lòng một dạ vì sự nghiệp cứu dân cứu nước. Từ một phụ nữ bình thường, Bùi Thị Xuân đã trở thành một danh tướng được đời đời kính trọng...