Σπούδασε νομική στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και είναι παντρεμένος και έχει μία κόρη. Η καταγωγή του Δημήτρη Κουτσούμπα είναι από τους Βελεσιώτες Φθιώτιδας. Εντάχθηκε στην Κουμουνιστική νεολαία Ελλάδας (ΚΝΕ) από τα φοιτητικά του χρόνια και συμμετείχε στα γεγονότα του Πολυτεχνείου. Μετά τις σπουδές του άσκησε αποκλειστικά κομματικά καθήκοντα. Στο 18ο Συνέδριο (Φλεβάρης 2009) αναλαμβάνει από το ΠΓ επικεφαλής της Γραμματείας της ΚΕ. Στο 19ο Συνέδριο (Απρίλης 2013) εκλέγεται Γενικός Γραμματέας της ΚΕ του ΚΚΕ. Εκλέχθηκε για πρώτη φορά βουλευτή του ΚΚΕ τον Ιανουάριο του 2015.