Nguyễn Thành Thà quê ở thôn Phan Bổng, xã Đô Mỹ, huyện Thần Khê (nay là xã Bình Lăng, huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình). Nguyễn Thành Thà học võ rất nhanh và thi đậu cử nhân võ hạng ưu khi tuổi còn rất trẻ.

   Thành Thà được bổ chức quản suất ở Lạng Sơn, một chức quan võ nhỏ ở một tỉnh miền núi. Tuy chỉ là quản suất, nhưng bằng tài năng của mình ông đã lập được nhiều chiến công được thăng chức Chánh quản ở tỉnh Hưng Yên, chuyên lo xây dựng lực lượng quân sự để đối phó với giặc Pháp đang có âm mưu đánh chiếm Bắc Kỳ. Thời gian này ông có công huấn luyện cho một số nghĩa dũng trong dân quân Nam tiến 365 người do Đốc học Phạm Văn Nghị tổ chức tình nguyện vào Đà Nẵng đánh giặc ngày 29/2/1860. Cuối tháng 11 và 12/1873, quân pháp đánh chiếm thành Hà Nội, phủ Hoài Đức, nhiều phủ huyện của tỉnh Hà Nam (khi đó thuộc Hà Nội) phủ Thuận Thành (Bắc Ninh), thành Hải Dương, thành Ninh Bình, Hạ xong các thành trên, quân Pháp tiến đánh thành Nam Định, ngày 10/12/1873 quân Pháp do Francis Garnies cho tầu chiến vượt qua đồn Độc Bộ, do Hoàng giáp Phạm Văn Nghị chỉ huy nghĩa quân chống giữ. Nguyễn Thành Thà giữ chức Chánh quản ở Hưng Yên phán đoán trước đường tiến quân của quân Pháp nên trước đó ít ngày, ông đã đưa một bộ phận nghĩa quân tinh nhuệ từ Hưng Yên sang đồn Độc Bộ cùng nghĩa quân Phạm Văn Nghị giữ đồn. Khi chiến hạm của quân Pháp lọt vào trận địa, nghĩa quân đã đánh một trận quyết chiến quyết liệt, gây cho địch nhiều tổn thất nặng nề.

   Sau Hiệp định 1874 triều đình Huế phải nhượng bộ Pháp nhiều điểm, để đổi lại Pháp rút quân khỏi Bắc Kỳ, chỉ để lại một bộ phận đóng ở Hà Nội và Ninh Hải (Hải Phòng). Nguyễn Thành Thà ở lại Nam Định. Ngày 25/3/1883, trung tá Hải quân Hăngri Rivierơ chỉ huy quân Pháp từ Hà Nội vào chiếm sông Vị Hoàng, gửi tối hậu thư buộc Tổng đốc Nam Định nộp thành. Sáng sớm ngày 26/3/1883, quân Pháp tấn công thành, Đề đốc Lê Văn Điếm, Án sát Hồ Bá Ôn đã chỉ huy nghĩa quân đánh giặc giữ thành. Hai cánh nghĩa quân do Nguyễn Thành Thà và Nguyễn Hữu Bản được giao giữ Cửa Đông. Cửa Đông là mũi tấn công chính của giặc Pháp, nên cuộc chiến diễn ra hết sức quyết liệt Nguyễn Thành Thà bị đạn pháo bắn bị thương vẫn không rời vị trí chỉ huy. Song thế giặc mạnh, nghĩa quân bị thương và hy sinh nhiều, Đề đốc Lê Văn Điếm đã tử trận, Nguyễn Thành Thà gom số quân còn lại lui về lập đồn cố thủ ở Vị Xuyên.

   Nghe tin Thành Thà về xây dựng đồn Vị Xuyên, các bạn chiến đấu, học trò của ông về tụ nghĩa rất đông. Triều đình cử Tạ Hiện người làng Quang Lang, huyện Thụy Anh về làm Đề đốc Nam Định. Tạ Hiện đã cử Nguyễn Thành Thà về cùng Đinh Gia Quế xây dựng căn cứ Bãi Sậy và các căn cứ ở vùng Thần Khê, Duyên Hà. Với tư cách là phái viên của quan Đề đốc, Nguyễn Thành Thà đã đóng góp nhiều công sức trong việc xây dựng lực lượng, thu góp quân lương tại các căn cứ trên. Nguyễn Thành Thà còn xây dựng thôn Phan Bổng – quê hương ông thành một căn cứ kiên cố, đồng thời là nơi chứa quân lương lớn nhất trong vùng.

   Vua Hàm Nghi thăng Nguyễn Thành Thà là Lãnh binh ở Hưng Yên, ông là trung tâm tổ chức hiệp đồng chiến đấu của các thủ lĩnh nghĩa quân Phạm Huy Quang, Đốc Đen, Đốc Nhưỡng, Lãnh Hoan…

   Những năm cuối đời, tuổi cao, sức yếu, Lãnh binh Nguyễn Thành Thà vẫn xông pha trận mạc. Ông còn cầm quân tiêu diệt bọn giặc bể Tàu Ô từ biển tràn vào cướp phá huyện Thái Ninh, Thụy Anh. Đầu năm 1895 giặc Pháp tấn công căn cứ Phan Bổng, căn cứ bị vỡ. Nguyễn Thành Thà bị thương. Nghĩa quân đưa ông về căn cứ ở Mỹ Hào (Hưng Yên) điều trị vết thương. Khi ông sắp qua đời, nghĩa quân đưa ông về căn cứ Phan Bổng. Ông mất vào một ngày cuối năm 1895. Nhân dân học trò, nghĩa quân tới phúng viếng rất đông.