Отец
Гнесин Фабиан Осипович
(1837, Минская губ. – 1891, Ростов-на-Дону).
Происходил из бедного еврейского местечка (сельской местности). Рос без отца. Ещё мальчиком, стремясь получить образование, тайно бежал в Вильно, чтобы избежать набора в рекруты. Там поступил в Виленское раввинское училище (образование, дававшееся в подобных духовных учебных заведениях, было весьма серьезным), которое успешно закончил в 1862 году. Не позднее 1864 года переехал вместе с женой в Ростов-на-Дону, получив назначение на службу общественным раввином. На этой должности пробыл четверть века, снискав подлинный авторитет и глубокое уважение жителей города. Был членом городской управы. Среди свидетельств тому – и официальная благодарность министра, и высказывание простого дворника после его смерти: "Это был не человек, а ангел. Только крыльев не хватало". Одновременно работал также банковским служащим. Проповеди Ф. О. Гнесина отличаются свободной и активной общественно-политический позицией, они хранятся в РГАЛИ в фонде Михаила Фабиановича Гнесина. До своей смерти в 1891 году жил в Ростове-на-Дону, где родились все его дети.
Брат отца: Гнесин Самуил (ум. 1925, Москва). Жил в Ростове-на-Дону и в Москве. Работал строителем-прорабом. По неподтверждённым данным, также был общественным раввином.

Мать
Гнесина (ур. Флётзингер)
Белла (Изабелла) Исаевна
(1838, Вильно – 1911, Москва)
Дочь известного в Вильно скрипача-клезмера, народного музыканта, фактически ставшего профессионалом. Талантливая певица-любительница, училась у Станислава Монюшко, как и её три сестры. Вышла замуж в 1863 году.
Сёстры матери: Елизавета Данишевская – певица, выступала в Петербурге; Цецилия Каведани (Каждан) – певица, закончила Петербургскую консерваторию, солистка Миланского театра "Ла Скала"; Генриетта (Флётзингер) - пианистка.
